DE4028305C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE4028305C2
DE4028305C2 DE19904028305 DE4028305A DE4028305C2 DE 4028305 C2 DE4028305 C2 DE 4028305C2 DE 19904028305 DE19904028305 DE 19904028305 DE 4028305 A DE4028305 A DE 4028305A DE 4028305 C2 DE4028305 C2 DE 4028305C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
optical fiber
support elements
laser
coupling element
coupling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19904028305
Other languages
German (de)
Other versions
DE4028305A1 (en
Inventor
Michael 8024 Deisenhofen De Mohrenstein-Ertel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Conti Temic Microelectronic GmbH
Original Assignee
Deutsche Aerospace AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsche Aerospace AG filed Critical Deutsche Aerospace AG
Priority to DE19904028305 priority Critical patent/DE4028305A1/en
Publication of DE4028305A1 publication Critical patent/DE4028305A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE4028305C2 publication Critical patent/DE4028305C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/422Active alignment, i.e. moving the elements in response to the detected degree of coupling or position of the elements
    • G02B6/4226Positioning means for moving the elements into alignment, e.g. alignment screws, deformation of the mount
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4296Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with sources of high radiant energy, e.g. high power lasers, high temperature light sources

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Justierung einer Lichtleit­ faser innerhalb eines Einkoppelelementes für den Anschluß an einen Laser, insbesondere einen Hochleistungslaser.The invention relates to a device for adjusting a light guide fiber within a coupling element for connection to a laser, especially a high power laser.

In der Laserchirurgie besteht der Trend zu immer dünneren Lichtleitfasern, so daß eine genaue Justierung der im allgemeinen als Einweginstrument verwendeten Lichtleitfasern im Lasergerät zunehmend an Bedeutung gewinnt. Bisher war es üblich, die Lichtleitfaser mit einem steckerförmigen Einkoppelelement zu versehen, dessen äußere Form paßgenau zu einem entsprechenden Steckerteil an dem Lasergerät ausgebildet ist. Die Einkopplung der Laserstrahlung in die Stirnfläche der Lichtleitfaser erfolgt zur Vermeidung von Beschädigungen im divergenten Strahlengang, so daß schon bei Lichtleitfasern mit Kerndurchmesser von 600 µ eine sehr sorgfältige Justierung und damit Bearbeitung der die mechanische Führung des Einkoppelelementes übernehmenden Flächen erforderlich ist. Andererseits darf die Passung zwischen dem lichtleitfaserseitigen Einkoppelelement und dem laserseitigen Steckerteil nicht zu eng sein, da sonst die Handhabung durch den Arzt beim Lichtleiterwechsel Schwierigkeiten bereitet und möglicherweise zu Beschädigungen der Präzisionsteile führt.In laser surgery there is a trend towards ever thinner optical fibers, so that an accurate adjustment of the generally as a disposable instrument Optical fibers used in laser devices are becoming increasingly important wins. So far, it was common to use an optical fiber with one to provide plug-shaped coupling element, the outer shape of which fits snugly to a corresponding connector part on the laser device is. The coupling of the laser radiation into the end face of the optical fiber is done to avoid damage in the divergent Beam path, so that even with optical fibers with a core diameter of 600 µ a very careful adjustment and thus processing the mechanical guidance of the coupling element receiving surfaces required is. On the other hand, the fit between the optical fiber side Coupling element and the laser-side connector part not too tight be otherwise the handling by the doctor when changing the light guide Difficulties and possibly damage to the precision parts leads.

Aus der DE-PS 35 43 007 C1 ist eine Vorrichtung zum Ausrichten einer Lichtleitfaser bekannt, bei der das Ende der Lichtleitfaser durch ein elektrisch beheizbares Bimetallelement bewegbar ist. Hierzu bedarf es einer Regelelektronik, die von dem Lichtstrom in der Faser gesteuert wird.From DE-PS 35 43 007 C1 is a device for aligning a Optical fiber is known in which the end of the optical fiber through a electrically heated bimetal element is movable. This requires control electronics controlled by the luminous flux in the fiber becomes.

Aus der DE-OS 34 43 799 A1 ist ein Verfahren zum Zentrieren eines Lichtleitfaserabschnittes bekannt, bei welchen ein um die Faser konzentrisch angeordnetes Röhrchen mittels Laserimpulse einseitig bestrahlt wird, was zu einer Krümmung des Röhrchens und damit zu einer radialen Verlegung des Faserendes führt, welches in dieser Position fixiert wird.DE-OS 34 43 799 A1 describes a method for centering an optical fiber section known in which a concentric around the fiber arranged tube is irradiated on one side by means of laser pulses, what to a curvature of the tube and thus to a radial laying of the fiber end, which is fixed in this position.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zur Justierung einer Lichtleitfaser innerhalb eines Einkoppelelementes zu schaffen, welche die Lichtleitfaser selbsttätig feinjustiert und damit in der Lage ist, das notwendige Spiel in der Steckverbindung auszugleichen um somit die Verwendung dünnerer Lichtleitfasern zu ermöglichen bzw. eine Erhöhung des Einkoppelwirkungsgrades zu erzielen. Diese Aufgabe wird durch eine nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildete Einrichtung gelöst.The object of the present invention is a device for adjustment to create an optical fiber within a coupling element, which automatically adjusts the optical fiber and thus in the It is able to compensate for the necessary play in the plug connection thus to enable the use of thinner optical fibers or a To achieve an increase in the coupling efficiency. This task will by a trained according to the characterizing features of claim 1 Setup solved.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, das einkoppelseitige Ende einer Lichtleitfaser durch thermoelastische Stützelemente, z. B. Streifen aus Bi- oder Memorymetall, gegenüber dem Einkoppelelement abzustützen. Die Stützelemente üben aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften eine gleichmäßige Kraft auf das Lichtleitfaserende aus und halten dieses in einer bestimmten Position. Die Stützelemente sind hinsichtlich ihrer thermoelastischen Eigenschaften so beschaffen, daß sie bei Erwärmung bezüglich der Lichtleitfaser radial nach außen wandern und daraufhin das Lichtleitfaserende aufgrund der elastischen Kräfte durch die nicht erwärmten Stützelemente dem Zentrum der Laserstrahlung folgt. Die Justierung des Lichtleitfaserendes kann damit durch den einzukoppelnden Laserstrahl selbst erfolgen und ist nicht mehr auf fremde Energiequellen angewiesen.The invention is based on the idea of the coupling-in end of one Optical fiber through thermoelastic support elements, e.g. B. strips Bi- or memory metal to be supported against the coupling element. The Support elements exercise a uniform due to their elastic properties Force on the fiber end and keep it in one certain position. The support elements are thermo-elastic Provide properties so that they are warm when heated of the optical fiber migrate radially outward and then the optical fiber end due to the elastic forces from the unheated Support elements follow the center of the laser radiation. The adjustment of the Optical fiber ends can thus by the laser beam to be coupled itself and is no longer dependent on external energy sources.

Bei Impulslasern mit geringer Impulsfolge bzw. bei häufigem Kurzzeitbetrieb bietet sich die Verwendung einer eigenen Justierstrahlung, z. B. durch Auskopplung aus einem leistungskräftigen Pilotlaser an, welche den Strahlengang der eigentlichen Arbeitsstrahlung konzentrisch umgibt und um die Stirnfläche der Lichtleitfaser einen konzentrischen Leuchtfleck erzeugt. Die Stützelemente sind dann derart angeordnet und ausgebildet, daß sie gleichmäßig von dem kreis- oder ringförmigen Leuchtfleck erfaßt und erwärmt werden. Wird nun bei Dejustierung ein Stützelement nicht mehr von dem Justierstrahl erfaßt, so weicht dieses in diesem Fall bezüglich der Faser so lange radial nach innen aus, bis es vom Justierstrahl wieder erfaßt wird. Die von den Stützelementen gehaltene Faser wird entsprechend mitgeführt und befindet sich anschließend wieder im Zentrum des konzentrischen Justierstrahles und damit auf der Achse der einzukoppelnden Laserstrahlung.For pulse lasers with a low pulse train or for frequent short-time operation offers the use of its own alignment radiation, z. B. by decoupling from a powerful pilot laser, which concentrically surrounds the beam path of the actual working radiation and a concentric light spot around the end face of the optical fiber generated. The support elements are then arranged and designed in such a way that that they are evenly spaced from the circular or annular spot be detected and heated. Now becomes a support element during misalignment no longer detected by the adjustment beam, this will give way in this case with respect to the fiber radially inward until it is from the alignment beam is captured again. The fiber held by the support elements is carried along accordingly and is then in the  Center of the concentric alignment beam and thus on the axis of the laser radiation to be coupled in.

Die Erfindung wird im folgenden anhand zweier in den Figuren teilweise schematisch dargestellte Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigenThe invention is based on two in the figures in part schematically illustrated embodiments described in more detail. Show it

Fig. 1a einen Querschnitt durch ein Einkoppelelement mit selbsttätiger Feinjustierung der Lichtleitfaser; FIG. 1a is a cross section through a coupling element with automatic fine adjustment of the optical fiber;

Fig. 1b eine Aufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 1a; Fig. 1b is a plan view of the arrangement of FIG. 1a;

Fig. 2a einen Querschnitt durch die Einrichtung zur Selbstjustierung gemäß Fig. 1a ohne Lichtleitfaser; FIG. 2a is a cross section through the device for self-alignment in accordance with FIG 1a without optical fiber.

Fig. 2b eine Aufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 2a; FIG. 2b shows a top view of the arrangement according to FIG. 2a;

Fig. 3a einen Querschnitt durch ein weiteres Einkoppelelement mit selbsttätiger Feinjustierung der Lichtleitfaser; Figure 3a is a cross section through a further coupling element with automatic fine adjustment of the optical fiber.

Fig. 3b eine Aufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 3a; FIG. 3b is a plan view of the arrangement of FIG. 3a;

Fig. 3c die Herstellung eines Rohlinges für eine Selbstjustierung gemäß Fig. 3a bzw. 3b. Fig. 3c, the preparation of a support blank for a self-alignment as shown in FIG. 3a or 3b.

Bei dem in Fig. 1a dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Licht­ leitfaser 1 in einem Einkoppelelement 2 konzentrisch angeordnet, wobei das Einkoppelelement 2 nicht näher ausgeführt ist und in üblicher Weise als Steckerteil für den Anschluß mit einem Laser ausgebildet sein kann. Die Stirnfläche 1.2 der Lichtleitfaser 1 soll in einem divergenten Strahlengang der Laserstrahlung 3 mittig angeordnet sein, so daß die Laserstrahlung zu einem hohen Prozentsatz in den Kern der Lichtleitfaser 1 eingekoppelt wird. Das einkoppelseitige Ende der Lichtleitfaser 1 wird innerhalb einer zentrischen Ausnehmung 2.1 im Einkoppelelement 2 von einem mit Stützelementen 4.1, 4.2 und 4.3 versehenen Halterung 4 geführt. Die Halterung 4 ist mit dem Einkoppelelement 2 in einer passen­ den Ausnehmung 2.3 des Einkoppelelementes 2 fixiert. Die Stützelemente 4.1 bzw. 4.3 üben auf das Ende der Lichtleitfaser 1 gleiche, nach innen gerichtete elastische Kräfte aus, welche sich im Normalzustand aufgrund der radialsymmetrischen Anordnung der Stützelemente kompensieren und das Ende der Lichtleitfaser 1 in einer definierten Position halten. Die Stützelemente 4.1 bis 4.3 sind jeweils aus Bimetall mit den Komponenten M1 und M2 gefertigt, wobei der spezifische Ausdehnungskoeffizient des den Lichtleiter berührenden Metalls M2 größer ist als derjenige des Metalls M1. Die dem Laserstrahl 3 zugewandten Stirnflächen 4.11, 4.21 und 4.31 der Stützelemente 4.1, 4.2 und 4.3 sind besonders laser­ strahlabsorbierend, z. B. durch eine geeignete Beschichtung oder durch Aufrauhen der Oberfläche ausgebildet. Trifft nun die Laserstrahlung 3 beispielsweise aufgrund Dejustierung des Strahls oder seitlicher Verschiebung des Einkoppelelementes 2 nicht mehr vollständig auf die Stirnfläche 1.2 der Lichtleitfaser 1, so wird zumindest eines der Stützelemente 4.1 bis 4.3 auf der jeweiligen Stirnfläche 4.11 bis 4.31 getroffen und erwärmt sich dadurch. Mit zunehmender Erwärmung weicht das jeweils getroffene Stützelement radial nach außen aus, wobei nun die elastischen Kräfte der nicht getroffenen Stützelemente das Ende der Lichtleitfaser 1 dem ausweichenden Stützelement nachführen. Diese Verschiebung geschieht so lange, bis sich wieder ein Kräftegleichgewicht unter den Stützelementen eingestellt hat. Die Länge der Stützelemente 4.1 bis 4.3 sowie die Länge des innerhalb des Einkoppelelementes 2 frei beweglichen Endes der Lichtleitfaser 1 und ferner sowie der Durchmesser der zylindrischen Ausnehmung 2.1 sind so aufeinander abgestimmt, daß die maximal auftretenden Dejustierungen durch Verbiegung des Faserendes kompensiert werden können, ohne daß die Verbiegung zu einem Bruch der Faser führt. Die auf das Faserende von den Stützelementen ausgeübten Kräfte sollten dabei groß bezüglich der elastischen Eigenschaften der Faser sein.In the embodiment shown in Fig. 1a, an optical fiber 1 is arranged concentrically in a coupling element 2 , wherein the coupling element 2 is not detailed and can be designed in the usual way as a plug part for connection with a laser. The end face 1.2 of the optical fiber 1 is to be arranged centrally in a divergent beam path of the laser radiation 3 , so that a high percentage of the laser radiation is coupled into the core of the optical fiber 1 . The coupling-side end of the optical fiber 1 is guided within a central recess 2.1 in the coupling element 2 by a holder 4 provided with support elements 4.1 , 4.2 and 4.3 . The holder 4 is fixed with the coupling element 2 in a suitable recess 2.3 of the coupling element 2 . The support elements 4.1 and 4.3 exert the same, inwardly directed elastic forces on the end of the optical fiber 1 , which compensate in the normal state due to the radially symmetrical arrangement of the support elements and hold the end of the optical fiber 1 in a defined position. The support elements 4.1 to 4.3 are each made of bimetal with the components M 1 and M 2 , the specific coefficient of expansion of the metal M 2 contacting the light guide being greater than that of the metal M 1 . The end faces 4.11 , 4.21 and 4.31 of the support elements 4.1 , 4.2 and 4.3 facing the laser beam 3 are particularly laser beam absorbing, e.g. B. formed by a suitable coating or by roughening the surface. If the laser radiation 3 no longer completely strikes the end face 1.2 of the optical fiber 1 , for example due to misalignment of the beam or lateral displacement of the coupling element 2 , at least one of the support elements 4.1 to 4.3 is hit on the respective end face 4.11 to 4.31 and heats up as a result. With increasing warming, the respective support element strikes radially outwards, the elastic forces of the support elements not struck now tracking the end of the optical fiber 1 to the evading support element. This shift continues until an equilibrium of forces has been established again under the support elements. The length of the support elements 4.1 to 4.3 and the length of the freely movable end of the optical fiber 1 within the coupling element 2 and furthermore as well as the diameter of the cylindrical recess 2.1 are coordinated with one another in such a way that the maximum misalignments that occur can be compensated for by bending the fiber end without the bending causes the fiber to break. The forces exerted on the fiber end by the support elements should be large with regard to the elastic properties of the fiber.

Die mit den Stützelementen 4.1 versehene Halterung 4 kann gemäß Fig. 2a in einfacher Weise aus einem zylindrischen Bimetallstück hergestellt werden, dessen Außenmantel aus dem Metall M1 und dessen Innenschicht aus dem Metall M2 besteht. Die zylindrische Hülse weist dann eine erste konzentrische, zylindrische Bohrung 4.4 auf, die im Durchmesser möglichst exakt dem Außendurchmesser der Lichtleitfaser 1 entspricht. An die zylindrische Bohrung 4.4 schließt sich eine keglige Bohrung 4.5 mit sich verjüngendem Innendurchmesser an. Die derart hergestellte Hülse wird dann durch Schlitze 4.6, 4.7 und 4.8 in gleiche Segmente 4.1, 4.2 und 4.3 aufgeteilt (Fig. 2b). Aufgrund der kegligen Bohrung 4.5 spreizen sich diese Segmente 4.1 bis 4.3 beim Einführen einer Lichtleitfaser durch die Bohrung 4.4 entsprechend auf, so daß sich in Aufsicht das in Fig. 1b dargestellte Erscheinungsbild ergibt.The holder 4 provided with the support elements 4.1 can be produced according to FIG. 2a in a simple manner from a cylindrical bimetal piece, the outer jacket of which consists of the metal M 1 and the inner layer of which is made of the metal M 2 . The cylindrical sleeve then has a first concentric, cylindrical bore 4.4 , the diameter of which corresponds as exactly as possible to the outside diameter of the optical fiber 1 . A tapered bore 4.5 with a tapering inner diameter adjoins the cylindrical bore 4.4 . The sleeve produced in this way is then divided into identical segments 4.1 , 4.2 and 4.3 by slots 4.6 , 4.7 and 4.8 ( FIG. 2b). Because of the tapered bore 4.5 , these segments 4.1 to 4.3 expand accordingly when an optical fiber is inserted through the bore 4.4 , so that the appearance shown in FIG. 1b results in supervision.

Bei dem in den Fig. 3a bis c dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich das freie Ende einer Lichtleitfaser 11, ähnlich wie in Fig. 1a, in einer zylindrischen Ausnehmung 12.1 eines Einkoppelelementes 12. Die Lichtleitfaser 11 wird im Bereich ihres einkoppelseitigen Endes von einem mit drei Speichen 14.1, 14.2 und 14.3 versehenen Stützring 14 gehalten. Die Speichen 14.1 bis 14.3 sind U-förmig gebogen und bestehen jeweils aus Bimetall, wobei die die Lichtleitfaser berührende Seite (M2) eine größere spezifische Wärmeausdehnung aufweist als die gegenüberliegende Seite (M1). Der Stützring 14 ist unter Federspannung in die Ausnehmung 12.1 eingepaßt, so daß die U-förmig gebogenen Speichen aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften gleichmäßig radial nach innen gerichtete Kräfte auf die Lichtleitfaser ausüben.In the exemplary embodiment shown in FIGS . 3a to c, the free end of an optical fiber 11 is located in a cylindrical recess 12.1 of a coupling element 12 , similar to that in FIG. 1a. The optical fiber 11 is held in the region of its coupling-in end by a support ring 14 provided with three spokes 14.1 , 14.2 and 14.3 . The spokes 14.1 to 14.3 are bent into a U-shape and each consist of bimetal, the side (M 2 ) in contact with the optical fiber having a greater specific thermal expansion than the opposite side (M 1 ). The support ring 14 is fitted under spring tension into the recess 12.1 , so that the U-shaped spokes exert evenly radially inwardly directed forces on the optical fiber due to their elastic properties.

Bei gleichmäßiger Temperatur der drei Speichen 14.1 bis 14.3 befindet sich das Ende der Lichtleitfaser 11 im Zentrum der Ausnehmung 12.1. Bei einseitiger Erwärmung durch den einzukoppelnden Laserstrahl oder wie anschließend noch näher erläutert, durch einen Justierstrahl, verschiebt sich das Kräftegleichgewicht auf die Lichtleitfaser aufgrund der temperaturabhängigen Normalform der Speichen, so daß die Lichtleitfaser im Bereich der Ausnehmung 12.1 leicht verbogen und damit deren Stirn­ fläche aus der ursprünglichen Achse herauswandert, bis sie sich wieder zentrisch im einzukoppelnden Laserstrahl befindet.At a uniform temperature of the three spokes 14.1 to 14.3 , the end of the optical fiber 11 is in the center of the recess 12.1 . In the case of one-sided heating by the laser beam to be coupled in or, as explained in more detail below, by an adjustment beam, the balance of forces shifts to the optical fiber due to the temperature-dependent normal shape of the spokes, so that the optical fiber is slightly bent in the region of the recess 12.1 and thus its end face from the original axis moves out until it is again centered in the laser beam to be coupled.

Eine von der einzukoppelnden Laserstrahlung 13 unabhängige Selbst­ justierung kann dadurch realisiert werden, daß konzentrisch zur optischen Achse der Strahlung 13 ein zusätzliches, ringförmiges Strahlenbündel 15 erzeugt wird. Dies kann beispielsweise aus einem entsprechend leistungsstarken und in den meisten Fällen ohnehin vorhan­ denen Pilotlaser für sichtbares Licht erzeugt werden. Anstelle des ring­ förmigen Strahlenbündels kann auch einfach ein entsprechend aufgeweite­ ter Strahl mit kreisförmigem Durchmesser verwendet werden. Das Strahlenbündel 15 kann selbstverständlich auch aus dem Laserhauptstrahl 13 abgezweigt werden. Der Durchmesser des Strahlenbündels 15 ist so gewählt, daß dieser im Normalzustand alle drei Speichen 14.1 bis 14.3 gleichmäßig erfaßt und somit gleichmäßig erwärmt. In diesem Fall ist auch wieder ein Kräftegleichgewicht gewährleistet. Rückt nun beispiels­ weise das Einkoppelelement 12 und damit die Lichtleitfaser 11 zusammen mit der Justiereinrichtung 14 in eine Richtung seitlich aus, so verläßt mindestens eine der Speichen 14.1 bis 14.3 den durch das Strahlenbündel 15 erzeugten Strahlungsring und kühlt ab. Dadurch reduziert sich die radial nach innen gerichtete Anpreßkraft auf den Lichtleiter, so daß die wärmeren Speichen das Ende der Lichtleitfaser 11 elastisch verbiegen können. Dadurch wird die Stirnfläche der Lichtleitfaser 11 wieder in das Zentrum des Strahlenbündels 15 und damit in die Achse des Strahlen­ bündels 13 geschoben. Die Verwendung eines Justierstrahles 15 läßt sich selbstverständlich auch bei einer Anordnung gemäß Fig. 1a realisieren.A self-adjustment of the laser radiation 13 to be coupled in can be realized in that an additional, ring-shaped beam 15 is generated concentrically to the optical axis of the radiation 13 . This can be generated, for example, from a correspondingly powerful and in most cases already existing pilot laser for visible light. Instead of the ring-shaped beam, a correspondingly widened beam with a circular diameter can also be used. The beam 15 can of course also be branched off from the main laser beam 13 . The diameter of the beam 15 is selected so that in the normal state it detects all three spokes 14.1 to 14.3 evenly and thus heats up evenly. In this case, a balance of forces is again guaranteed. If, for example, the coupling element 12 and thus the optical fiber 11 move out laterally in one direction together with the adjusting device 14 , at least one of the spokes 14.1 to 14.3 leaves the radiation ring generated by the beam 15 and cools down. This reduces the radially inward pressing force on the light guide, so that the warmer spokes can elastically bend the end of the optical fiber 11 . As a result, the end face of the optical fiber 11 is pushed back into the center of the beam 15 and thus into the axis of the beam 13 . The use of an alignment beam 15 can of course also be realized with an arrangement according to FIG. 1a.

Der in Fig. 3b in Aufsicht dargestellte Stützring läßt sich gemäß Fig. 3c in einfacher Weise aus einem rechteckigen Bimetallblech 20 durch Ausschneiden von bogenförmigen Sektoren 21 bis 24 realisieren, so daß ein Längsstreifen 14 mit kammartigen Zinken 14.1 bis 14.3 stehen bleibt. Der Streifen 14 wird dann zu einem Ring aufgerollt und die Zinken 14.1 bis 14.3 U-förmig nach innen gedrückt, so daß sie sich gegenseitig am Zurückfedern hindern. Durch die von den gebogenen Zinken 14.1 bis 14.3 gebildete Öffnung wird dann der Lichtleiter 11 hindurchgeführt.The support ring shown in Fig. 3b in supervision can be realized according to Fig. 3c in a simple manner from a rectangular bimetallic sheet 20 by cutting out arcuate sectors 21 to 24 , so that a longitudinal strip 14 with comb-like tines 14.1 to 14.3 remains. The strip 14 is then rolled up into a ring and the tines 14.1 to 14.3 are pressed in a U-shape so that they prevent each other from springing back. The light guide 11 is then passed through the opening formed by the bent tines 14.1 to 14.3 .

In den oben beschriebenen Ausführungsbeipielen für die selbstjustierende Einrichtung ist es von Bedeutung, daß sich während des Laserbetriebes ein dynamisches Gleichgewicht in den jeweiligen Stützelementen einstellt. Dieses Gleichgewicht wird, abgesehen von der Energiezufuhr über die Laserstrahlung, von der Wärmeabfuhr über die entsprechenden Klemm- oder Stützringe 4 bzw. 14 auf das Einkoppelelement 2 bzw. 12 bestimmt. Der Klemm- bzw. Stützring 4 bzw. 14 ist daher entsprechend zu dimensionieren.In the exemplary embodiments described above for the self-adjusting device, it is important that a dynamic balance is established in the respective support elements during laser operation. This equilibrium is determined, apart from the energy supply via the laser radiation, from the heat dissipation via the corresponding clamping or support rings 4 or 14 on the coupling element 2 or 12 . The clamping or support ring 4 or 14 must therefore be dimensioned accordingly.

Claims (6)

1. Einrichtung zur Justierung einer Lichtleitfaser innerhalb eines Einkoppelelementes für den Anschluß an einen Laser, insbesondere einen Hochleistungslaser, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitfaser (1; 11) im Bereich ihres einkoppelseitigen Endes von thermoelastisch bewegbaren Stützelementen (4.1, 4.2, 4.3; 14.1, 14.2, 14.3) umgeben ist, die eine die Laserstrahlung (3, 15) absorbierende Fläche (4.12, 4.21, 4.31) aufweisen und bei Bestrahlung mit der Laserstrahlung (3; 15) eine, bezüglich der Lichtleitfaser (1; 11) radiale Bewegung durchführen.1. Device for adjusting an optical fiber within a coupling element for connection to a laser, in particular a high-power laser, characterized in that the optical fiber ( 1 ; 11 ) in the region of its coupling-in end by thermoelastically movable support elements ( 4.1 , 4.2 , 4.3 ; 14.1 , 14.2 , 14.3 ), which have a surface ( 4.12 , 4.21 , 4.31 ) that absorbs the laser radiation ( 3 , 15 ) and, when irradiated with the laser radiation ( 3 ; 15 ), perform a radial movement with respect to the optical fiber ( 1 ; 11 ) . 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (4.1, 4.2, 4.3; 14.1, 14.2, 14.3) ein Bimetall aufweisen.2. Device according to claim 1, characterized in that the support elements ( 4.1 , 4.2 , 4.3 ; 14.1 , 14.2 , 14.3 ) have a bimetal. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch mindestens zwei, die Lichtleitfaser (1; 11) im Bereich ihres einkoppelseitigen Endes radial umgebende, eine radiale Kraft auf die Lichtleitfaser ausübende Stützelemente (4.1, 4.2, 4.3; 14.1, 14.2, 14.3).3. Device according to claim 1 or 2, characterized by at least two supporting elements ( 4.1 , 4.2 , 4.3 ; 14.1 , 14.2 , 14.3 ) which radially surround the optical fiber ( 1 ; 11 ) in the region of its coupling-in end and exert a radial force on the optical fiber. . 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (4.1, 4.2, 4.3) aus einer mit radialen Schlitzen (4.6, 4.7, 4.8) versehenen zylindrischen Hülse hergestellt sind.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the support elements ( 4.1 , 4.2 , 4.3 ) are made of a cylindrical sleeve provided with radial slots ( 4.6 , 4.7 , 4.8 ). 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (14.1, 14.2, 14.3) aus einem kammartig eingeschnittenen und zu einem Ring geformten Blech (20) hergestellt sind. 5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the support elements ( 14.1 , 14.2 , 14.3 ) are made of a comb-like cut and formed into a ring-shaped sheet ( 20 ). 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (14.1, 14.2, 14.3) von einem, den einzukoppelnden Laserstrahl (13) konzentrisch umgebenden zusätzlichen Laserstrahl (15) erfaßt werden.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the support elements ( 14.1 , 14.2 , 14.3 ) are detected by an additional laser beam ( 15 ) concentrically surrounding the laser beam ( 13 ) to be coupled in.
DE19904028305 1990-09-06 1990-09-06 Optical fibre adjuster for coupling to high power laser - surrounds coupling-in end by thermo-elastic movable support elements Granted DE4028305A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19904028305 DE4028305A1 (en) 1990-09-06 1990-09-06 Optical fibre adjuster for coupling to high power laser - surrounds coupling-in end by thermo-elastic movable support elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19904028305 DE4028305A1 (en) 1990-09-06 1990-09-06 Optical fibre adjuster for coupling to high power laser - surrounds coupling-in end by thermo-elastic movable support elements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4028305A1 DE4028305A1 (en) 1992-03-12
DE4028305C2 true DE4028305C2 (en) 1993-03-18

Family

ID=6413740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19904028305 Granted DE4028305A1 (en) 1990-09-06 1990-09-06 Optical fibre adjuster for coupling to high power laser - surrounds coupling-in end by thermo-elastic movable support elements

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4028305A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2742553B1 (en) * 1995-12-13 1998-01-16 Commissariat Energie Atomique DEVICE FOR INJECTING A POWER LASER BEAM INTO AN OPTICAL FIBER
DE102011089377A1 (en) * 2011-12-21 2013-06-27 Jenoptik Laser Gmbh Optical fiber tail and method of making an optical fiber tail

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3443799A1 (en) * 1984-11-30 1986-06-12 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Method for centring an optical waveguide end section, which has at least one optical fibre as an optical waveguide, on the axis of a sleeve
DE3543007C1 (en) * 1985-12-05 1987-04-30 Messerschmitt Boelkow Blohm Device for aligning an optical fibre

Also Published As

Publication number Publication date
DE4028305A1 (en) 1992-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2623389C3 (en) Device for connecting a laser diode to a light guide
EP0309885A2 (en) Laser module and method for coupling of an optical fiber
DE3330874A1 (en) WORKPIECE CARRIER AND METHOD FOR CLAMPING A WORKPIECE
EP2770361B1 (en) Optical tube for an endoscope, endoscope and method for mounting at least one rod lens in an optical tube
DE19546447C2 (en) Laser surgical applicator
EP0993345A1 (en) Laser-assisted bending method
DE2633572A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONNECTING OPTICAL FIBERS
DE102018106504B4 (en) Arrangement with a TO housing, method for its production and optical data transmission system
DE4028305C2 (en)
DE3234913A1 (en) THERMALLY OPERABLE DEVICE FOR CONNECTING FIBER OPTICAL LINES
DE2646657A1 (en) METHOD AND ARRANGEMENT FOR CONNECTING FIBER OPTIC FIBERS
DE10033123A1 (en) Treating end surface of a plastic light guide involves pressing end surface of conductor core into mold that is heated to pre-defined temperature to soften and melt core end
DE2354339C3 (en) Method of assembling electron guns
EP1395859B1 (en) Laser adjustable actuator, optical component and adjustment method
DE2721347A1 (en) Optical fibre fixing holder - applies one third of length of metal layer to fibre and remainder to protective sheath
DE3407413C2 (en)
DE4003846A1 (en) Holder for optical fibre bunch - with wedge-type entry exerting radial clamping forces on bunch
DE19927167A1 (en) Coupler element and layout of elements for coupling highly intensive light radiation, feeds light via a lens system into opposite side of GRIN lens for positioning
DE3330434A1 (en) STABILIZATION DEVICE FOR A SEMICONDUCTOR LASER
EP0384933B1 (en) Gas laser and method of producing same
DE10065197A1 (en) imaging optics
DE2633921A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR OPTICAL COUPLING OF LIGHT WAVE ENERGY
DE3822429A1 (en) Optical waveguide coupling
EP1482337A1 (en) Optical waveguide connector and method of production
DE4232326A1 (en) Coupling arrangement for coupling an optical fiber to an optoelectronic module

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: DEUTSCHE AEROSPACE AG, 8000 MUENCHEN, DE

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: TEMIC TELEFUNKEN MICROELECTRONIC GMBH, 74072 HEILB

8320 Willingness to grant licenses declared (paragraph 23)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee