DE3031589C2 - Vorrichtung zur Schadensfeststellung in einer Lichtleitfaser zur Übertragung von Laserleistung - Google Patents
Vorrichtung zur Schadensfeststellung in einer Lichtleitfaser zur Übertragung von LaserleistungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schadensfeststellung in einer Lichtleitfaser zur Übertragung
von Laserleistung.
Die Energiedichte eines Laserlichts wird durch eine Fokussierung erhöht. Hochleistungslaser wurden in industriellen
und medizinischen Anwendungen eingesetzt, bei denen fokussiertes Laserlicht verwendet wird. Zur
Übertragung Laserlicht hoher Leistung wird gewöhnlich eine Lichtleitfasti verwendet. Eine Lichtleitfaser ist
insofern vor Vorteil, als der Übertragungsmechar ismus
einfach und die Faser biegsam ist. Jedoch weist sie folgende Nachteile auf. Die Lichtleitfaser kann besciädigt
werden, wenn sie einem Biegevorgang, einem Stoß oder
hohen Temperaturen ausgesetzt wird. Besonders bei der Verwendung einer Lichtleitfaser bei medizinischen
Anwendungen ist eine hohe Gefahr einer Beschädigung gegeben. Deshalb wird die Verläßlichkeit einer derartigen
Leistungsübertragung als nicht ausreichend erachtet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche eine Beschädigung sofort
ermittelt, wenn diese in einer Lichtleitfaser zur Übertragung von Laserleistung auftritt.
Erfindungsgemiiß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst.
Im Hinkliinji hierinil wird durch die lirfiiulung eine
Vorrichtung zur Schadensfeststellung in einer Lichtleitfaser zur Übertragung von Laserleistung geschaffen, die
eine Lichtleitfaser zur Übertragung der Laserleistung mit einer eingangsseitigen und einer ausgangsseitigen
Stirnseite aufweist Die ausgangsseitige Stirnseite ist entweder mit einem Überzug zur Erhöhung der Übertragung
oder der Reflexion ausgestattet Ein optisches Fokussiersystem fokussiert reflektiertes Laserlirht, welches
von der eingangsseitigen Stirnseite der optischen
ίο Faser ausgeht wobei das reflektierte Laserlicht durch
Licht erzeugt wird, welches von der ausgangsseitigen Stirnseite der optischen Faser reflektiert wird. Ein Detektor
zur Schadensfesmeilung liegt in der Bahn des
reflektierten Laserlichts, das durch das optische Fokusaiersystem
fokussiert wird und außerhalb der Bahn des Laserlichts, welches der eingangsseitigen Stirnseite zugeführt
wird. Ein Spiegel mit einer darin enthaltenen Durchlaßöffnung kann zur Reflexion des reflektierten
Lichts gegen den optischen Detektor hin verwendet werden. Bei einer alternativen Ausführungsform kann
zu diesem Zweck ein haibverspiegeiter Spiegel eingesetzt werden.
Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnung erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine erläuternde Darstellung einer ersten Ausführungsform
der Erfindung, gemäß weither ein Spiegel mit einer Durchtrittsöffnung und einer fokussierten Linse
im optischen Fokussiersystem verwendet werden,
Fig.2 eine erläuternde Darstellung einer zweiten Ausführungsform >:ter Erfindung, gemäß welcher nur eine Linse im optischen Fokussiersystem verwendet wird, und
Fig.2 eine erläuternde Darstellung einer zweiten Ausführungsform >:ter Erfindung, gemäß welcher nur eine Linse im optischen Fokussiersystem verwendet wird, und
F i g. 3 eine erläuternde Darstellung einer dritten Ausführungsform der Erfindung, gemäß welcher ein
haibverspiegeiter Spiegel und eine Linse im optischen Fokussiersystem verwendet werden.
Anschließend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen
beschrieben.
In Fig. 1 erzeugt eine Laserquelle 1 einen Laserstrahl,
beispielsweise einen zusammengesetzten Laserstrahl, der eine sichtbare Führungsstrahlkomponente
und eine unsichtbare Komponente aufweist, die durch eine Lichtleitfaser hindurch treten. Die Laserquelle
kann beispielsweise eine Nd-YAG Laserquelle, eine Ar
Laserquelle oder eine He-Ne- Laserquelle sein. Dabei
wird eine Lichtleitfaser 2 zur Übertragung der Laserleistung verwendet. Fin Laserlicht 6. das von der Laserquelle
1 abgegeben wird, wird nach einer Fokussierung durch eine fokussierende Linse i der eingangsseitigen
Stirnseite 2a der Lichtleitfaser 2 zugeführt, und tritt aus dieser als Ausgangslaserlicht 7 von der ausgangsseitigen
Stirnseite 2b der Lichtleitfaser aus. Das Licht wird im gewissen Umfang von der ausgangsseitigen Stirnseite
reflektiert. Eine Beschichtung zur Vergrößerung der Übertragung oder zur Vergrößerung der Reflexion ist
an der aus-gangsseitigen Stirnseite 26 vorgesehen.
Die fokussierende Linse 3 hat zwei Aufgaben. Einmal dient sie sowohl zur Fokussierung des Laserlichts 6,
bevor dasselbe der Lichtleitfaser 2 zugeführt wird, und ferner zur Fokussierung eines Laserlichts 8, welches zurückgeworfen
wird, nachdem es durch die ausgangsseitige Stirnseite Ib der Lichtleitfaser 2 reflektiert wurde.
In Fig. 1 ist ein Spiegel 4a vorgesehen, welcher eine
Durchtrittsöffnung 4 aufweist, die dem von der Laserquellc 1 kommenden Lascrlichi 6 einen Durchtritt gestnttet,
und welcher das von der Stirnseite 7b reflektierte Ljiscrliehl 8 gegen einen optischen Delcktor 5 hin
reflektiert Der optische Detektor 5 ist ein fotoelektrisches Wandlerelement wie beispielsweise eine Fotodiode,
welche Änderungen in der Menge des reflektierten Laserlichtes erfaßt
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist in F i g. 2 dargestellt Bei dieser Ausführungsform sind optische
Detektoren 5 in der Bahn des reflektierten Laserlichts 8, aber außerhalb der Bahn des Laserlichts 6 der
Laserquelle 1 angeordnet
Eine dritte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig.3 dargestellt Bei dieser Ausführungsform ist der
Spiegel 4a mit der Durchtrittsöffnung gemäß Fig. 1 durch einen halbverspiegdten Spiegel 46 ersetzt Ist die
optische Faser 2 gebrochen, was beispielsweise der Fall ist. wenn ein ausgeschnittener Abschnitt gebildet wird,
so kann das Laserlicht der Laserquelle in der vorausgehend aufgebauten Vorrichtung zur Schadensfeststellung
nicht die ausgangsseitige Stirnseite 2b der Lichtleitfaser erreichen, und tritt statt dessen vom ausgeschnittenen
Abschnitt aus und wird durch diesen reflektiert Der ausgeschnittene Abschnitt ist nich· beseliichtet
Deshalb hat das Laserlicht, das vom ausgeschnittenen Abschnitt reflektiert wird, eine größere Intensität
als das Laserlicht, das von der ausgangsseitigen Stirnseite 2u reflektiert wird, welches eine Beschichtung zur
Erhöhung der Übertragung aufweist, jedoch eine geringere intensität als das von der ausgangsseitigen Stirnseite
2u reflektierte Laserlicht, welches eine Beschichtung zur Erhöhung der Reflexion aufweist Eine Beschä-
•f digung der Lichtleitfaser 2 kann somit durch Erfassung
Sl der Änderungen der Menge des reflektierten Laser lichts festgestellt werden.
Wie aus der vorausgehenden Beschreibung hervorgeht, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung einfach in
V ihrem Aufbau und weist somit geringe Herstellungskosten auf. wobei jedoch eine Beschädigung der Lichtleit-
I* faser mühelos ermittelt werden kann. Die erfindungsge-
mäße Vorrichtung kann in Verbindung mit Laserbear-
\ bcitungsvo richtungen, Lasermessern für medizinische
Anwendungen und ähnliche Einsatzgebiete verwendet
B werden, um die Zuverlässigkeit der Vorrichtung merkte
lieh /u erhöhen.
r Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Vor-
richtung zur Schadensfeststellung in einer Lichtleitfaser zur Über.ragung Laserstrahlen Kjher Leistung. Die
Licht'eitfaser weist eine eingangsseitige Stirnseite und
j eine ausgangsseitige Stirnseite auf. wobei die ausgangs-
! seitige Stirnseite entweder mit einer Beschichtung zur
j Erhöhung der Lichtübei "ragung oder der Reflexion aus-
j gestattet ist. Ein optisches Fokussiersystem liegt zwi-
sehen de; Laserlichtqueile und der eingangsseitigen
Stirnseile der Lichtleitfaser, um das Laserlicht zu fokussieren,
das win der ausgangsseitigen Stirnseite zurück zur eingangsseitigen Stirnseite reflektiert wird. Ein Detektor
zur Schadensfeststellung ist in der Bahn des reflektierten I.aserlichts angeordnet, das durch das optische
Fokussierssystem fokussiert wird und außerhalb der Bahn des Laserlichts. das der eingangsseitigen Stirnseite
zugeführt wird.
.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Vorrichtung zur Schadensfeststellung in einer Lichtleitfaser zur Übertragung von Laserleistung,
gekennzeichnet durch eine Lichtleitfaser zur Übertragung von Laserleistung, die eine eingangsseitige
und eine ausgangsseitige Stirnseite aufweist, ein optisches Fokussiersystem zur Fokussierung
eines reflektierten Laserlichts, welches von der eingangsseitigen Stirnseite der Lichtleitfaser austritt,
wobei das reflektierte Laserlicht mittels eines Laserlichts erzeugt wird, das der eingangsseitigen
Stirnseite der Lichtleitfaser zugefügt wird und durch die ausgangsseitige Stirnseite derselben reflektiert
wird, und durch einen Detektor (5) zur Feststellung eines Schadens, wobei der Detektor in der Bahn des
reflektierten Laserlichts angeordnet ist, das durch das optische Fokussiersystem fokussiert wird und
außerhalb *w.r Bahn des Laserlichts, das der eingangsseitigen
Stirnseite zugeführt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Spiegel (4a^der eine Durchtrittsöffnung
aufweist, wobei das der eingangsseitigen Stirnseite zugeführte Laserlicht durch die Durchtrittsöffnung
hindurchtritt, und der Spiegel cias reflektierte Laserlicht gegen den optischen Detektor hin reflektiert
3. Vorrichtung nach Anspruch 1. gekennzeichnet durch einen halbverspiegelten Spiegel {4b) der in der
Bahn des der eingangsseitigen Stirnseite zugeführten Laserlichis angeordnet ist, und der das reflektierte
Laserlicht gegen den optis 'ien Detektor hin reflektiert.
4. Vorrichtung nach Anspruci 5. dadurch gekennzeichnet,
daß die ausgangsseitige Stirnseite der Lichtleitfaser (2) eine Beschichtung zur Erhöhung
der Lichtleitung und eine Beschichtung zur Erhöhung der Reflexion aufweist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8331 | Complete revocation |