DE2853528C2 - Flexibler Lichtleiter für Laser-Anwendungen - Google Patents

Flexibler Lichtleiter für Laser-Anwendungen

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Description

2. Flexibler Lichtleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche der Hülse (3) einen spiegelnden Belag (4) aufweist.
3. Flexibler Lichtleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Hülse (3) erheblich größer als der Durchmesser des Lichtleiters (1) ist.
4. Flexibler Lichtleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) lichteingangsseitig eine Verjüngung (6) aufweist, auf der ein Klemmring (7) aufgebracht ist.
5. Flexibler Lichtleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer in der Hülse (3) endenden Ummantelung (2) versehen ist.
35
Die Erfindung betrifft einen flexiblen Lichtleiter mit einer hülsenformigen Fassung zum Anschluß an einen Laser, beispielsweise für medizinische oder technische Anwendungen.
Für die genannten Anwendungen werden vielfach Lichtleiter benötigt, die es gestalten Laser-Lichtleistungen von beispielsweise bis zu 100 W von» Laser auf ein Applikationsgerät zu übertragen, wozu sich wegen ihres guten Wirkungsgrades vornehmlich Lichtleiter eignen, die nur eine einzige Lichtleitfaser von beispielsweise 0,2 bis 0,6 mm Durchmesser aufweisen.
Bekannte Lichtleiter der genannten Art sind beispielsweise in den DE-OS 2145921 und 2333280 (Nath) beschrieben. Erhebliche Schwierigkeiten bereitet bei derartigen Lichtleitern eine zweckdienliche Ausbildungsform ihrer Anschlüsse, die einen leichten Austausch des Lasers, des Lichtleiters oder eines angeschlossenen Geräts ermöglichen soll. Insbesondere ist es schwierig, die laser-seitige Anschlußstelle des Lichtleiters so auszubilden, daß eine Einkopplung hoher ίί Laser-Lichtleistung ohne Gefahr einer Zerstörung des Lichtleiters an der Einkoppelstelle möglich ist. Lichtleiter, deren Enden konisch verstärkt oder in nicht-metallische Stoffe eingebettet sind, werden vielfach schon bei geringfügig defokussierter Laser-Lichteinstrahlung an bo ihrem Ende derart erwärmt, daß eine Zerstörung des Lichtleiters an seiner Anschlußstelle eintritt. Aufgrund ihrer komplizierten Bauweise sind bekannte Lichtleiter zur Übertragung von Lichtleistungen der angegebenen Größe relativ teuer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lichtleiter der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß bei einfacher Bauweise des Lichtleiters seine Anschlußenden problemlos mit einer Laser-Lichtquelle zu verbinden sind. Insbesondere muß gewährleistet sein, daß an den Stirnflächen der Lichtleitfaser vorbeigesteuerte Laser-Energie zu keiner Zerstörung des Lichtleiters führt.
Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe an einem flexiblen Lichtleiter mit einer hülsenformigen Fassung für Laser-Anwendungen nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Außendurchmesser der Hülse zur Bildung einer wirkungsvollen Wärmesenke erheblich größer ist als der Durchmesser des Lichtleiters, wobei die Hülse zweckmäßig mit einer Verjüngung versehen ist, auf der ein Klemmring zur Zugentlastung des Lichtleiters und zur zusätzlichen Wärmeabführung aufgebracht ist.
Zum Abbau einer eventuell an der Anschlußstelle auftretenden Erwärmung ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung voi gesehen, daß eine weitere Hülse aus Metall hoher Wärmekapazität den Lichtleiter, die Hülse und den Klemmring in sich aufnimmt. Der Lichileiter kann im Bedarfsfall mit einer Ummantelung versehen sein, die gemäß einer Weiterbildung der Erfindung innerhalb der Hülse endet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in einem schematisch vereinfachten Längsschnitt ein anschlußseitiges Ende eines flexiblen Lichtleiters für Laser-Anwendungen.
Aul einen Lichtleiter 1, der im Bedarfsfalle mit einer Ummantelung 2 versehen sein kann und der beispielsweise aus einem Quarzglasstab von 0,2 bis 0,6 mm Durchmesser besteht, ist bündig mit dem Ende des Lichtleiters und mit enger Passung eine metallische Hülse 3 aufgebracht. Diese Hülse gewährleistet eine einwandfreie Zentrierung des Lichtleiters in einer zur Vereinfachung der Zeichnung nicht dargestellten Kupplungseinrichtung bekannter Bauart und verhindert eine zur Zerstörung des Lichtleiters führende Erwärmung bei Störungen in der Fokussierung des einspeisenden Lasers. Laserstrahlung, die über die Stirnfläche des Lichtleiters t hinausstreut, trifft dabei auf die polierte und gegebenenfalls mit einem Spiegelbelag 4 versehene Stirnfläche der Hülse 3 und wird dort reflektiert bzw. absorbiert und in Wärme umgewandelt, die an eine weitere großflächige Hülse 5 abgeführt wird, welche die bisher beschriebene Einrichtung umgibt. Die innere Hülse 3 ist dazu zweckmäßig aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise Kupfer oder Messing, hergestellt, während für die weitere Hülse 5 ein Material hoher Wärmekapazität, z. B. Aluminium, gewählt ist. In einer erprobten Ausführungsform für eine einzukoppelnde Laser-Leistung von 80 W haben sich Hülsen 3 aus Messing mit einem Gewicht von 2,5 g in Verbingung mit einer weiteren Hülse 5 aus Aluminium mit einem Gewicht von 30 g bewährt.
Abweichend von der Zeichnung, die einen mit einer Ummantelung 2 versehenen Lichtleiter 1 zeigt, welche am lichteintrittsseitigen Ende auf eine Länge von etwa 2 bis 3 mm entfernt ist, lassen sich auch mantelfreie Lichtleiter analog anordnen.
Die Hülse 3 weist eine Verjüngung 6 auf, um die ein Klemmring 7 angeordnet ist, der einen festen Sitz der Lichtleitfaser in der Hülse 3 bewirkt, dabei wird mit Hilfe der weiteren Hülse 5 über den Klemmring 7 und die Verjüngung 6 der Hülse 3 auf die Ummantelung 2 bzw. den Lichtleiter 1 ein Anpreßdruck ausgeübt.
3 4
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu ermöglichen eine Einkopplung relativ hoher Laser-Leisehen. daß der Lichtleiter 1 an seinen Enden nur einer stungen. Durch die neue Ausbildungsform der anschlußrelativ einfach durchzuführenden Polierung bedarf, die seitigen Lichtleiterenden ist eine hohe Sicherheit gegen für ein Bündel von Lichtleitern mit einfachen Mitteln thermische Zerstörung des Lichtleiters bei gestörter durchführbar ist Damit enfällt eine besondere Verstär- 5 oder unzureichender Fokussierur.g des Lasers gegeben, kung der Lichtleiterenden oder eine aufwendige Eine Instandsetzung — durch Gewalteinwirkung oder Bearbeitung des Lichtleiters auf sein;;· ganzen Länge. unsachgemäße Behandlung — zerstörter Lichtleiteran-Die beschriebenen Hülsen sind auf preisgünstigen Schlüsse ist möglich.
Lichtleitern einfacher Ausführung aufzubringen und
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Flexibler Lichtleiter mit einer hülsenformigen Fassung, für Laser-Anwendungen, gekennzeichnet durch
a) eine auf das anschlußseitige Ende eines biegsamen und lichtleitenden Stabes (1) mit enger Passung aufgebrachte und bündig mit dem Stab (1) endende metallische Hülse (3) aus einem Metall hoher Wärmeleitfähigkeit,
b) polierte Stirnflächen von Stab (1) und Hülse (3),
c) eine weitere Hülse (5) aus Metall hoher Wärmekapazität, die den Lichtleiter (1) und die Hülse (3) umgibt.
DE2853528A 1978-12-12 1978-12-12 Flexibler Lichtleiter für Laser-Anwendungen Expired DE2853528C2 (de)

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