DE2853528C2 - Flexibler Lichtleiter für Laser-Anwendungen - Google Patents
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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
Lichtleitern einfacher Ausführung aufzubringen und
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
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.
Priority Applications (2)
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