DE4490252B4

DE4490252B4 - Leistungsgesteuertes fraktales Lasersystem

Info

Publication number: DE4490252B4
Application number: DE4490252T
Authority: DE
Inventors: Hans Opower; Helmut Hügel; Adolf Giesen; Friedrich Dausinger
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV; Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt fuer Luft und Raumfahrt eV DFVLR; Institut fuer Strahlwerkzeuge Universitaet Stuttgart
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV; Institut fuer Strahlwerkzeuge Universitaet Stuttgart
Priority date: 1993-01-22
Filing date: 1994-01-14
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2014-01-15
Also published as: DE4301689A1; WO1994017576A1; JPH07504788A; JP2683158B2; DE4490252D2

Abstract

Um ein Halbleiterlasersystem mit mehreren einen Laseroszillator umfassenden Halbleiterlasereinheiten, mit einem Kopplungselement, welches die aus der jeweiligen Halbleiterlasereinheit austretende Laserstrahlung in die jeweilige lichtleitende Faser einkoppelt, und mit einem die Fasern umfassenden Faserbündel, aus dem eine durch die Summe der jeweils von den Halbleiterlasereinheiten erzeugten kohärenten Laserstrahlung gebildete Gesamtlaserstrahlung austritt, und mit einer Steuerung, mit welcher die Leistung jeder einzelnen Halbleiterlasereinheit definiert steuerbar ist, wobei die Steuerung eine Bestrahlung unterschiedlicher Flächenelemente der Zielfläche mit einzeln für jedes Flächenelement definierbarer Intensität vorgebbar ist, derart zu verbessern, daß mit diesem komplexe Bestrahlungsaufgaben in einfacher und möglichst effektiver Art und Weise durchführbar sind, wird vorgeschlagen, daß die Fasern Monomodefasern sind, daß jede der Halbleiterlasereinheiten im transversalen Grundmode arbeitet und daß die Einkopplung der Laserstrahlung in jede Monomodefaser beugungsbegrenzt erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Halbleiterlasersystem mit mehreren einen Laseroszillator umfassenden Halbleiterlasereinheiten, aus denen jeweils Laserstrahlung austritt, mit einer jeder Halbleiterlasereinheit zugeordneten lichtleitenden Faser, mit einem Kopplungselement, welches die aus der jeweiligen Halbleiterlasereinheit austretende Laserstrahlung in die jeweilige lichtleitende Faser einkoppelt, und mit einem die Fasern umfassenden Faserbündel als Lichtleitersystem, welches ein Ende aufweist, aus dem eine durch die Summe der jeweils von den Halbleiterlasereinheiten erzeugten kohärenten Laserstrahlung gebildete Gesamtlaserstrahlung austritt, welche bei Lasertätigkeit aller Halbleiterlasereinheiten eine Zielfläche auf einem zu bestrahlenden Objekt ausleuchtet, und mit einer Steuerung, mit welcher die Leistung jeder einzelnen Halbleiterlasereinheit definiert steuerbar ist, und daß der Steuerung eine Bestrahlung unterschiedlicher Flächenelemente der Zielfläche mit einzeln für jedes Flächenelement definierbarer Intensität vorgebbar ist.

Aus der JP 2-142695 A1 ist ein derartiges Halbleiterlasersystem bekannt, wobei bei diesem die definierte Intensität für unterschiedliche Flächenelemente der Zielfläche vorgebbar ist, um in diesem Flächenelement Material zu erwärmen.

Aus der WO 91/01056 A1 ist ein Hybridoszillator bekannt, bei welchem einzelne antireflexbeschichtete Laserdioden mit an diese angekoppelten Fasern zu einem Hybridresonator zusammengefaßt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Halbleiterlasersystem der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, daß mit diesem komplexe Bestrahlungsaufgaben in einfacher und möglichst effektiver Art und Weise durchführbar sind.

Diese Aufgabe wird bei einem Halbleiterlasersystem der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fasern Monomodefasern sind, daß jede der Halbleiterlasereinheiten im transversalen Grundmode arbeitet und daß die Einkopplung der Laserstrahlung in jede Monomodefaser beugungsbegrenzt erfolgt.

Damit schafft die erfindungsgemäße Lösung die Möglichkeit, komplexe Bestrahlungsaufgaben, gegebenenfalls mit hoher Leistungsdichte durch kohärente Überlagerung der Laserstrahlung zumindest eines Teils der Halbleiterlasereinheiten, durchzuführen und beispielsweise innerhalb der Zielfläche unterschiedliche Flächenelemente mit unterschiedlicher Intensität zu bestrahlen, um somit die Art der Bestrahlung von Flächenbereichen der Zielfläche optimal an die jeweils zu lösende Aufgabe anzupassen.

Die erfindungsgemäße Lösung stellt somit eine vorteilhafte Anwendung der Tatsache dar, daß die Gesamtlaserstrahlung nicht durch ein Lasersystem, sondern durch mehrere Halbleiterlasersysteme erzeugt wird und nützt die Tatsache, daß mehrere Halbleiterlasersysteme hierzu eingesetzt werden konsequent aus, durch definierte Steuerung der Leistung der jeweiligen Halbleiterlasereinheiten komplexe Bestrahlungsaufgaben durchzuführen.

Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sieht vor, daß die aus jeder Halbleiterlasereinheit austretende Laserstrahlung ein hinsichtlich der Intensität von der Laserstrahlung der anderen Halbleitereinheiten unabhängiges Laserstrahlungsfeld aufweist, so daß dadurch in besonders vorteilhafter Weise die Festlegung einer definierbaren Intensität für jedes der unterschiedlichen Flächenelemente der Zielfläche möglich ist.

Noch vorteilhafter läßt sich dieses erreichen, wenn die aus jeder Halbleiterlasereinheit austretende Laserstrahlung von der Laserstrahlung der anderen Halbleiterlasereinheiten strahlungsfeldentkoppelt ist, so daß keine Strahlungsfeld-Wechselwirkung zwischen den Laserstrahlungen aus den einzelnen Halbleiterlasereinheiten entsteht und damit die Einstellbarkeit der Intensität für jedes einzelne Flächenelement besonders vorteilhaft möglich ist.

Insbesondere ist vorgesehen, daß die jeweils in die lichtleitende Faser eingekoppelte Laserstrahlung einer Halbleiterlasereinheit von der Laserstrahlung der anderen Halbleiterlasereinheiten strahlungsfeldentkoppelt ist, um Strahlungsfeld-Wechselwirkungen zu vermeiden.

Sie läßt sich besonders zweckmäßig dadurch realisieren, daß jede der Halbleiterlasereinheiten einen eigenen, von den anderen Halbleiterlasereinheiten strahlungsfeldentkoppelten Laseroszillator aufweist.

Eine besonders vorteilhafte Entkopplung der Laseroszillatoren ist dann gegeben, wenn die Laseroszillatoren der Halbleiterlasereinheiten jeweils voneinander getrennte Laseroszillatoren sind.

Ein weiteres, besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sieht vor, daß die die Gesamtlaserstrahlung bildenden Laserstrahlungen voneinander strahlungsfeldentkoppelt sind, so daß auch in der Gesamtlaserstrahlung keine Wechselwirkung der Laserstrahlungen miteinander über das Strahlungsfeld erfolgt und somit keine Rückwirkungen bei der definierten Vorgabe der Intensität der einzelnen Laserstrahlungen entsteht.

Insbesondere ist bei der erfindungsgemäßen Lösung vorgesehen, daß mit der Steuerung die Intensität jeder einzelnen Halbleiterlasereinheit definiert steuerbar ist.

Darüber hinaus läßt sich bei Halbleiterlasereinheiten in gewissen Grenzen auch die Wellenlänge der Laserstrahlung steuern, so daß es vorteilhaft ist, wenn mit der Steuerung die Wellenlänge der Laserstrahlung jeder einzelnen Halbleiterlasereinheit definiert vorgebbar ist.

Hinsichtlich der Art und Weise, wie die Laserstrahlung von jeder Halbleiterlasereinheit durch die Fasern zum Ende des Lichtleitersystems geführt wird und zur Gesamtlaserstrahlung des Lichtleitersystems kombiniert wird, wurden bislang keine weiteren Angaben gemacht. So ist es besonders vorteilhaft, wenn im Bereich des Endes des Lichtleitersystems Faserendflächen der Fasern, aus denen die Laserstrahlung der zugehörigen Halbleiterlasereinheiten austritt in einer optisch auf die Zielfläche abbildbaren Endfläche des Lichtleitersystems liegen. Dies ist die Voraussetzung, um alle Faserendflächen gemeinsam mit einer Optik auf die Zielfläche abbilden zu können, so daß für jede Faserendfläche dieselben Abbildungsbedingungen gelten und somit eine einfache, und für alle Faserendflächen zutreffende Abbildung durchführbar ist.

Dies ist insbesondere auch dann erforderlich, wenn eine hohe Leistungsdichte auf der Zielfläche erreicht werden soll, da dann die Faserendflächen der Fasern möglichst dicht beieinanderliegen sollten.

Ein besonders vorteilhaftes Halbleiterlasersystem der erfindungsgemäßen Art sieht dabei vor, daß ein Zwischenraum zwischen den Faserendflächen in der Endfläche kleiner als ein Dreifaches der Faserdicke ist. Noch vorteilhafter ist es, wenn der Zwischenraum zwischen den Faserendflächen kleiner als ein Zweifaches der Faserdicke ist und bei besonders hohen Leistungsdichten ist vorgesehen, daß die Faserendflächen in der Endfläche nebeneinander liegen, vorzugsweise aneinander angrenzen.

Hinsichtlich der Form der Endfläche wurde im Zusammenhang mit den bislang beschriebenen Ausführungsbeispielen keine näheren Angaben gemacht. So wäre es im einfachsten Falle denkbar, daß die Endfläche die Form einer Ebene aufweist, da eine Ebene mit gängigen Abbildungsmethoden auf eine Zielfläche einfach abbildbar ist. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Form der Endfläche an eine Form der Oberfläche des zu bestrahlenden Objekts oder einer sich während der Bestrahlung bildenden Oberfläche des Objekts im Bereich der Zielfläche angepaßt ist.

Im Rahmen der Erläuterung der bislang beschriebenen Ausführungsbeispiele wurden ferner keine Angaben darüber gemacht, wie die Laserstrahlung der unterschiedlichen Halbleiterlasereinheiten auf der Zielfläche auftreffen soll. So sieht ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor, daß die Laserstrahlung unterschiedlicher Halbleiterlasereinheiten zumindest teilweise auf unterschiedliche Flächenelemente der Zielfläche auftrifft, so daß jedem Flächenelement mindestens die Laserstrahlung einer Halbleiterlasereinheit oder auch mehrerer Halbleiterlasereinheiten zugeordnet wird.

Bei besonders komplexen Bestrahlungsaufgaben ist es zweckmäßig, wenn die Laserstrahlung unterschiedlicher Halbleiterlasereinheiten auf unterschiedliche Flächenelemente der Zielfläche trifft, so daß jedem Flächenelement der Zielfläche eindeutig eine Halbleiterlasereinheit zugeordnet ist, deren Laserstrahlung auf diesem Flächenelement auftrifft.

Um eine Mehrfachbestrahlung der Flächenelemente zu erreichen, oder eine höhere Intensität oder andere Effekte erreichen zu können, ist bei einem weiteren Ausführungsbeispiel vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Laserstrahlung jeder Halbleiterlasereinheit zum Teil auf der Zielfläche mit der Laserstrahlung anderer Halbleiterlasereinheiten überlagert ist. Eine derartige Überlagerung braucht nicht nur eine Addierung der Intensität sein. Es kann auch zusätzlich eine kohärente Überlagerung mehrerer Laserstrahlungen erfolgen.

Alternativ dazu ist es bei anderen Arten von Bestrahlungsaufgaben, insbesondere selektiver Bestrahlung der Zielfläche von Vorteil, wenn. die Laserstrahlung jeder Halbleiterlasereinheit mit der Laserstrahlung der anderen Halbleiterlasereinheiten überlagerungsfrei jeweils ein Flächenelement der Zielfläche bestrahlt.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn zwischen dem Ende des Lichtleitersystems und der Zielfläche eine Abbildungsoptik vorgesehen ist, daß sich dann definierte Abbildungsverhältnisse zwischen der Endfläche und der Zielfläche erreichen lassen.

Im einfachsten Falle ist dabei vorgesehen, daß die Abbildungsoptik die Faserendflächen im Verhältnis eins zu eins auf die Bildfläche abbildet.

Es ist genauso aber denkbar, daß die Abbildungsoptik die Faserendflächen verkleinert auf die Bildfläche abbildet, was bei Erzielung besonders hoher Intensitäten vorteilhaft ist, oder daß die Abbildungsoptik die Faserendflächen vergrößert auf die Bildfläche abbildet, um eine große bestrahlte Fläche, jedoch unter Einbuße von Intensität zu erhalten.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn eine Form der Endfläche an optische Abbildungseigenschaften der Abbildungsoptik angepaßt ist. Das heißt, daß mit der Form der Endfläche nicht nur gegebenenfalls eine Anpassung an die Form der Oberfläche des Objekts im Bereich der Zielfläche möglich ist, sondern daß mit der Form der Endfläche eine Anpassung an optische Abbildungseigenschaften der Abbildungsoptik möglich ist, um somit beispielsweise Abbildungsfehler der Abbildungsoptik durch die Form der Endfläche zu kompensieren.

Hinsichtlich der Halbleiterlasereinheiten wurden bislang keine weiteren und näheren Angaben gemacht. Im einfachsten Fall ist dabei vorgesehen, daß jede Halbleiterlasereinheit einen einzigen laseraktiven Diodenstreifen umfaßt.

Es ist aber auch denkbar, daß jede Halbleiterlasereinheit mehrere laseraktive Diodenstreifen umfaßt.

Um eine möglichst hohe Leistung zu erhalten ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß jede Halbleiterlasereinheit einen Laseroszillator und einen Laserverstärker umfaßt.

Vorzugsweise ist, um möglichst definierte Eigenschaften der Laserstrahlung zu erhalten, vorgesehen, daß jede Halbleiterlasereinheit in einem stabilisierten Modenbetrieb arbeitet.

Darüber hinaus ist es auch vorteilhaft, wenn jede Halbleiterlasereinheit im longitudinalen Einmodenbetrieb arbeitet.

Im Zusammenhang mit der Erläuterung der bislang beschriebenen Ausführungsbeispiele wurde nicht mehr darauf eingegangen, für welche Wellenlängenbereiche die Halbleiterlasereinheiten ausgelegt sind. So sieht das einfachste Ausführungsbeispiel vor, daß alle Halbleiterlasereinheiten für denselben Wellenlängenbereich ausgelegt sind.

Es ist aber auch denkbar, daß unterschiedliche Halbleiterlasereinheiten für unterschiedliche Wellenlängenbereiche ausgelegt sind.

Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn die Halbleiterlasereinheiten eine Gruppe von Halbleiterlasereinheiten mit gleicher Wellenlänge umfassen.

Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sieht vor, daß die Halbleiterlasereinheiten mehrere Gruppen von Halbleiterlasereinheiten mit jeweils innerhalb derselben gleicher Wellenlänge umfassen.

In einem derartigen Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn die Faserendflächen von Laserstrahlung unterschiedlicher Wellenlänge abstrahlenden Fasern zu jeweils einer Abstrahlgruppe zusammengefaßt sind und wenn die Abstrahlgruppen in der Endfläche nebeneinander angeordnet sind. Besonders vorteilhaft läßt sich bei einem derartigen Ausführungsbeispiel die Markierung und Strahlsichtbarmachung realisieren, denn in diesem Fall braucht lediglich eine Gruppe von Halbleiterlasereinheiten so aufgebaut zu sein, daß sie die Laserstrahlung mit einer im sichtbaren Bereich liegenden Wellenlänge erzeugt.

Vorzugsweise läßt sich in diesem Fall die andere Gruppe von Halbleiterlasereinheiten so aufbauen, daß sie beispielsweise die für die Bestrahlung oder Bearbeitung erforderliche Laserstrahlung erzeugt.

Hinsichtlich der Kopplungselemente für die Ankopplung der Faser an die Halbleiterlasereinheit wurden bislang keine weiteren Angaben gemacht. So sieht ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor, daß als Kopplungselement für die Ankopplung der Faser an die Halbleiterlasereinheit ein vom Substrat der Halbleiterlasereinheit getragenes Abbildungselement vorgesehen ist.

Zweckmäßigerweise ist das Gitter ein Reflexionsgitter.

Alternativ dazu ist es denkbar, das Abbildungselement als holographisch-optisches Element auszubilden.

Eine weitere Alternative sieht vor, daß das Abbildungselement ein in das Substrat eingeformter Spiegel ist.

Vorzugsweise ist der Spiegel so ausgebildet, daß er die Laserstrahlung auf die Faser fokussiert.

Eine weitere Alternative sieht vor, daß das Abbildungselement eine in das Substrat integrierte Linse ist. Diese Linse kann zweckmäßigerweise als Indexlinse ausgebildet sein.

Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Halbleitersystems ist vorgesehen, daß das Faserbündel Detektorfasern umfaßt, wobei die Detektorfasern dazu dienen, insbesondere die Zielfläche zu beobachten.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß eir Ende der Detektorfasern am Ende des Lichtleitersystems liegt.

Um die gleichen Abbildungsverhältnisse wie im Fall der Gesamtlaserstrahlung zu erreichen, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß das Ende der Detektorfasern in der Endfläche neben den Faserendflächen liegt, so daß letztlich Faserendflächen der Detektorfasern ebenfalls in der Endfläche liegen.

Dadurch ist vorteilhafterweise erreichbar, daß bei Verwendung einer Abbildungsoptik die Enden der Detektorfasern auf die Zielfläche abgebildet sind.

Darüber hinaus läßt sich die Beobachtung der Zielfläche besonders einfach dadurch erreichen, daß an einem anderen Ende der Detektorfasern ein optischer Detektor zur Beobachtung der Bildfläche angeordnet ist.

Vorzugsweise ist dieser Detektor als Matrixdetektor ausgebildet und den einzelnen Matrixpunkten des Matrixdetektors sind vorzugsweise die Detektorfasern so zugeordnet, daß mit deren Faserendflächen eine unmittelbare Abbildung der Zielfläche auf den Matrixdetektor möglich ist.

Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn eine Steuerung vorgesehen ist, welche über den Matrixdetektor die Intensitätsverteilung in der Zielfläche beobachtet und durch definierte Vorgabe der Leistung für die einzelnen Halbleiterlasereinheiten innerhalb der Zielfläche eine lokal fixierte Bestrahlung auf den zu bestrahlenden Objekt sicherstellt.

Vorzugsweise sieht das erfindungsgemäße Lasersystem vor, eine Vielzahl von beispielsweise mehreren hundert Halbleiterlasereinheiten mit Leistungen von 1 bis 3 Watt zu verwenden, um Leistungen der Gesamtlaserstrahlung von mehreren hundert oder sogar mehr als eintausend Watt zu erreichen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
In der Zeichnung zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Halbleitersystems;
2 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Endfläche des Lichtleitersystems bei einer Variante;
3 eine schematische Draufsicht ähnlich 2 bei einer zweiten Variante;
4 eine schematische Draufsicht auf eine Zielfläche;
5 eine schematische Darstellung einzelner Komponenten einer erfindungsgemäßen Steuerung;
6 eine schematische Darstellung unterschiedlicher Intensitätsverteilungen innerhalb der Zielfläche;
7 eine schematische Darstellung unterschiedlicher Intensitätsverteilungen in der Zielfläche;
8 eine schematische Darstellung einer Anpassung der Faserendfläche an eine Abbildungsoptik;
9 eine schematische Darstellung einer Halbleiterlasereinheit und der Ankopplung der Laserstrahlung an eine Faser bei einer ersten Variante;
10 eine schematische Darstellung der Verhältnisse in 9 bei einer zweiten Variante;
11 eine schematische Darstellung einer Halbleiterlasereinheit und der Einkopplung der Laserstrahlung in eine Faser bei einer dritten Variante;
12 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels mit unterschiedlichen Gruppen von Halbleiterlasereinheiten;
13 eine Draufsicht auf eine Faserendfläche bei einer ersten Variante des zweiten Ausführungsbeispiels;
14 eine Draufsicht auf eine Zielfläche bei der ersten Variante;
15 eine Draufsicht auf die Zielfläche bei einer zweiten Variante;
16 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Halbleiterlasersystems und
17 eine Draufsicht auf die Faserendfläche bei dem dritten Ausführungsbeispiel.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen leistungsgesteuerten fraktalen Lasersystems, dargestellt in 1, umfaßt ein Strahlungserzeugersystem 10, an welches sich ein Lichtleitersystem 12 anschließt, aus welchem eine Gesamtlaserstrahlung 14 austritt, die ihrerseits auf eine Zielfläche 16 eines mit der Gesamtlaserstrahlung 14 zu bestrahlenden Objekts 19 auftrifft. Die Zielfläche ist dabei als diejenige Fläche definiert, welche bei Lasertätigkeit aller Halbleiterlasereinheiten ausgeleuchtet ist.
Das Strahlungserzeugersystem 10 umfaßt dabei eine Vielzahl von Halbleiterlasereinheiten 18₁ bis 18_N , von denen jede Laserstrahlung erzeugt, welche jeweils in eine lichtleitende Faser 20₁ –20_N eingekoppelt wird. Die lichtleitenden Fasern 20₁ bis 20_N sind dann zu einem Faserbündel 22 zusammengefaßt, welches vom Lichtleitersystem 12 umfaßt ist. Das Faserbündel 22 bildet an einem Ende 24, wie in 1 und 2 dargestellt, eine Endfläche 26, in welcher alle Faserendflächen 28 der das Faserbündel 22 bildenden Fasern 20₁ bis 20_N liegen.
Vorzugsweise sind in der Endfläche 26 die Faserendflächen 28 so angeordnet, daß sie einen Abstand A voneinander aufweisen, wobei dieser Abstand A je nach entsprechender Ausführungsform variiert (2).
Der Abstand A kann aber auch, wie beispielsweise in 3 bei einer Variante dargestellt, gegen Null gehen, so daß die Faserendflächen 28 einander berühren.
Zu jeder Halbleiterlasereinheit 18₁ bis 18_N gehört somit eine Faserendfläche 28₁ bis 28_N und aus jeder dieser Faserendflächen 28₁ bis 28_N tritt nunmehr im wesentlichen die von der jeweiligen Halbleiterlasereinheit 18₁ bis 18_N erzeugte Laserstrahlung aus und summiert sich mit den Laserstrahlungen der übrigen Halbleiterlasereinheiten 18₁ bis 18_N zu der Gesamtlaserstrahlung 14.
Die auf die Zielfläche 16 auftreffende Gesamtlaserstrahlung 14 stellt somit ebenfalls ein Bündel der einzelnen Laserstrahlungen der einzelnen Halbleiterlasereinheiten 18₁ bis 18_N dar, wobei, wie in 4 dargestellt, im Fall einer eins zu eins Abbildung der Endfläche 26 (3) auf die Zielfläche 16 von der aus jeder Faserendfläche 28₁ bis 28_N austretenden Laserstrahlung jeweils ein Flächenelement 30₁ bis 30_N der Zielfläche 16 angestrahlt wird, und wobei sich in diesem Fall die Flächenelemente 30₁ bis 30_N nicht überlappen. Die Zielfläche ist dabei diejenige Fläche, in welcher alle Flächenelemente 30₁ bis 30_N , entsprechend allen Faserendflächen 28₁ bis 28_N , liegen.
Das heißt, daß somit indirekt zu jedem der Flächenelemente 30₁ bis 30_N innerhalb der Zielfläche 16 eine der Halbleiterlasereinheiten 18₁ bis 18_N zugeordnet ist.
Erfindungsgemäß ist die Laserleistung in jedem der einzelnen Flächenelemente 30₁ bis 30_N definiert vorgebbar. Hierzu ist, wie in 1 dargestellt, das Strahlungserzeugersystem mit einer Steuerung 32 versehen, über welche jede einzelne der Halbleiterlasereinheiten 18₁ bis 18_N hinsichtlich ihrer Leistung definiert ansteuerbar ist.
Die Steuerung 32 weist hierzu eine Vielzahl von Ausgängen 34₁ bis 34_N auf, von denen jeweils Steuerleitungen 36₁ bis 36_N zu der jeweiligen Halbleiterlasereinheiten 18₁ bis 18_N führen.
Wie in 5 dargestellt umfaßt die Steuerung hierzu eine zentrale Rechnereinheit 38 mit einem Speicher 40, in welchem die für jede Halbleiterlasereinheit vorgesehene Laserleistung abspeicherbar ist, und ein von der Rechnereinheit 38 angesteuertes Leistungsteil 32, welches die 34₁ bis 34_N Ausgänge für die Halbleiterlasereinheiten 181 bis 18N aufweist und jede Halbleiterlasereinheit 18 mit einem Strom versorgt, welcher der für diese Halbleiterlasereinheit 18₁ bis 18_N vorgegebenen Leistung entspricht.
Da jeder Halbleiterlasereinheit 18₁ bis 18_N eine einzige der Faserendfläche 28₁ bis 28_N in der Endfläche 26 eindeutig zugeordnet ist, ist zwangsläufig auch jedem der Flächenelemente 30₁ bis 30_N der Zielfläche 16 eine der Halbleiterlasereinheiten 18₁ bis 18_N eindeutig zugeordnet, so daß durch Steuerung der Halbleiterlasereinheit 18₁ bis 18_N die Intensität im jeweiligen Flächenelement 30₁ bis 30_N steuerbar ist.
Mit der Steuerung ist es somit möglich, innerhalb der Zielfläche 16 die Leistung in jedem einzelnen der Flächenelemente 30₁ bis 30_N definiert festzulegen und damit innerhalb der Zielfläche 16 unterschiedliche Intensitätsprofile zu realisieren, wie in 6A bis D dargestellt.
Beispielsweise wird, wie in 6A dargestellt, innerhalb der Zielfläche 16 lediglich ein eine äußere Quadratform aufweisender Flächenbereich 42 angestrahlt, das heißt, alle innerhalb diesem liegende Flächenelemente 30 sind durch Ansteuerung der entsprechenden Halbleiterlasereinheiten 18 angestrahlt, während die außerhalb des Flächenbereichs 42 liegenden Flächenelemente 30 durch Abschalten der entsprechenden Halbleiterlasereinheiten 18 nicht angestrahlt sind. Ferner sind innerhalb des Flächenbereichs 42 die Flächenelemente 30 nicht mit der gleichen Intensität angestrahlt, sondern es liegt zwischen diesen noch ein Intensitätsgradient vor, wie er schematisch zusätzlich in 6A vermerkt ist. Ein derartiger bestrahlter Flächenbereich 42 kommt vorzugsweise bei der Materialbearbeitung, insbesondere beim Härten zum Einsatz, wobei nicht nur die Form des Flächenbereichs 42, sondern auch noch der innerhalb desselben auftretende Leistungsgradient von Bedeutung ist.
Ein derartiges, optimal an die jeweilige Materialbearbeitung angepaßtes lokales Leistungsprofil läßt sich somit mit beliebig einfachen Mitteln über die Steuerung 32 generieren, wobei die dabei betriebenen Halbleiterlasereinheiten 18 jeweils optimal arbeiten und keine unnötigen Leistungsverluste zur Erzeugung dieses Profils entstehen.
Bei einer zweiten Variante, dargestellt in 6B wird eine besondere Form zweier bestrahlter Flächenbereiche 44 und 46 dargestellt, wobei der Flächenbereich 44 einen größeren Kreis als der Bereich 46 darstellt und jeweils innerhalb derselben alle Flächenelemente 30 mit gleicher Intensität angestrahlt sind. Ein derartiges Profil dient beispielsweise zum Vor- oder Nachwärmen beim Legieren, wobei beispielsweise mit dem Flächenbereich 44 vorgewärmt wird und mit dem Flächenbereich 46 die eigentliche Legierungsarbeit stattfindet. Dabei ist es beispielsweise auch möglich, innerhalb des Flächenbereichs 46 die Flächenelemente 30 mit höherer Leistung anzustrahlen als die Flächenelemente 30 innerhalb des Flächenbereichs 42. Alle Flächenelemente 30 außerhalb der Flächenbereiche 44 und 46 werden nicht angestrahlt.
Ein drittes Ausführungsbeispiel ist in 6C dargestellt. Hierbei kommt ein ovaler Flächenbereich 48 innerhalb der Zielfläche 16 zur Ausleuchtung, wobei dieser ovale Flächenbereich 48 mit seiner langen Achse 49 parallel zu einer Bewegungsrichtung verläuft. Ein derartiger ovaler Flächenbereich findet vorzugsweise beim Schweißen Anwendung, wobei die Längsrichtung der Schweißnaht ungefähr parallel zur langen Achse 49 des ovalen Flächenbereichs 48 verläuft.
Vorzugsweise sind dabei alle Flächenelemente 30 innerhalb des Flächenbereichs 48 mit gleicher Intensität bestrahlt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, innerhalb des ovalen Flächenbereichs noch einen Intensitätsgradienten vorzusehen.
Ein dritte Variante, dargestellt in 6D, zeigt die Bestrahlung zweier längsovaler nebeneinander liegender Flächenbereiche 50 und 52, wobei innerhalb der Flächenbereiche 50 und 52 alle Flächenelemente 30 mit der gleichen Intensität angestrahlt sind.
Eine derartige Ausleuchtung von zwei nebeneinander liegenden längsovalen Flächenbereichen kommt vorzugsweise bei der Bearbeitung spezieller geometrischer Strukturen zum Einsatz.
Neben lediglich lokaler Variation der Leistung innerhalb der Zielfläche 16 besteht außerdem die Möglichkeit, wie in 7 dargestellt, innerhalb der Zielfläche 16 einen Flächenbereich 54 vorzusehen, in welchem die auftreffende Intensität in allen Flächenelementen 30 zeitlich oszilliert, während in einem außerhalb des Flächenbereichs 54 liegenden Randbereich 56 die Intensität in den einzelnen Flächenelementen 30 nicht oszilliert. Zur Verdeutlichung sind die beiden Bereiche 54, 56 durch eine gestrichelte Linie getrennt.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen, bei welchen die Faserendflächen 28 eins zu eins auf die Flächenelemente 30 der Zielfläche 16 abgebildet werden, ist zwischen der Endfläche 26 und der Zielfläche 16, wie in 1 dargestellt, eine Abbildungsoptik 60 vorgesehen, welche im einfachsten Fall eine Linse darstellt.
In diesem Fall wird die Gesamtlaserstrahlung 14 gebildet, durch die Summe aller von allen Faserendflächen 28 ausgehenden Kugelwellen, die zusammen ein Strahlenbündel ergeben, welches von der Abbildungsoptik wiederum auf die Zielfläche 16 abgebildet wird, so daß im einfachsten Fall eine eins zu eins Abbildung der Faserendflächen 28 auf die Flächenelemente 30 erfolgt.
Haben die Faserendflächen jedoch einen Abstand A, beispielsweise im Bereich der Dicke einer der Fasern und somit eines Durchmessers einer Faserendfläche 28, so kann auf der Zielfläche 16 durch aneinander angrenzende Flächenelemente 30 erreicht werden, daß die Abbildung nicht den Vorschriften einer exakten geometrischen Abbildung entspricht, sondern die Zielfläche außerhalb einer bei einer geometrischen Abbildung entstehenden Bildfläche, beispielsweise zwischen einer Brennebene und der Bildfläche, liegt. Dadurch wird allerdings die Flächendichte der auftreffenden Leistung reduziert.
Ist die Abbildungsoptik 60 mit Abbildungsfehlern behaftet, so daß sie keine ebene Endfläche 26 in eine ebene Zielfläche 16 abbildet, so ist bei einer weiteren vorteilhaften Variante, dargestellt in 8, vorgesehen, daß die Endfläche 26' nicht als ebene Fläche sondern als entsprechend den Abbildungsfehlern der Abbildungsoptik 60 gekrümmte Endfläche 26' ausgeführt ist, so daß mit dieser Endfläche 26' eine Kompensation der Abbildungsfehler der Abbildungsoptik 60 möglich ist und somit eine Abbildung aller Faserendflächen 28 auf eine Ebene als Zielfläche 16 erfolgt oder eine andere gewünschte Flächenform der Zielfläche 16.
Jede der Halbleiterlasereinheiten 18 umfaßt im einfachsten Fall, wie in 9 dargestellt, eine Laserdiode 70 mit einer entsprechend dotierten laseraktiven Schicht 72, welche einen Laseroszillator 71, begrenzt durch Phasengitter 81 und 82, und einen sich unmittelbar daran anschließenden Laserverstärker 73 umfaßt und sich in einer Längsrichtung 74 erstreckt, und in welcher sich in der Längsrichtung 74 ausbreitend eine Laserstrahlung 76 aufbaut, die aus einem Ende 78 der laseraktiven Schicht 72 austritt, während sie in einen gegenüberliegenden Endbereich 80 der laseraktiven Schicht beispielsweise durch das Phasengitter 82 reflektiert wird.
Die aus dem Ende 78 austretende Laserstrahlung 76 wird von einem Spiegel 83 reflektiert und in ein dem Spiegel 83 zugewandtes Ende 84 der der Halbleiterlasereinheit 18 zugeordneten Faser 20 eingekoppelt. Der Spiegel 83 ist dabei vorzugsweise als quer zur Längsrichtung 74 fokussierender Spiegel 83 ausgebildet, da die Laserstrahlung 76 quer zur Längsrichtung zum Ende 78 hin divergiert und auch in dieser Form aus dem Ende 78 austritt.
Im einfachsten Fall ist, wie in 9 dargestellt, der Spiegel 83 integrales Element eines Substrats 88, welches die Laserdiode 70 trägt und in welches der Spiegel 83 mit der gewünschten Neigung gegenüber dem Ende 78 eingeformt ist.
Die Stromversorgung der Laserdiode 70 erfolgt dabei über zwei Zuleitungen 90 und 92, wobei die Zuleitung 92 mit dem Substrat 88 und die Zuleitung 90 mit einer auf der Laserdiode 70 aufgebrachten Kontaktierung verbunden ist.
Über eine durch die Steuerung 32 vorgebbare Spannungs- und Stromcharakteristik an den Anschlüssen 90 und 92 ist die Leistung der Halbleiterdiode 70 steuerbar.
Bei einer weiteren, in 10 dargestellten Variante einer erfindungsgemäßen Halbleiterlasereinheit 18 ist die Laserdiode 70 gleich aufgebaut wie bei der in 9 dargestellten Variante.
Sämtliche Elemente sind daher mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß auch hinsichtlich der Beschreibung derselben auf die Ausführungen zur vorherstehenden Variante verwiesen werden kann.
Lediglich der Spiegel 83 ist als ebener Spiegel ausgebildet und zur Kompensation der Divergenz der Laserstrahlung 76 ist eine Linse 94 vorgesehen, welche die Laserstrahlung 76 in das Ende 84 im wesentlichen verlustfrei einkoppelt. Vorzugsweise ist dabei die Linse 94 ebenfalls an dem Substrat 88, das auch den Spiegel 83 trägt, gehalten.
Bei einer weiteren Variante einer erfindungsgemäßen Halbleiterlasereinheit, dargestellt in 11, ist die Laserdiode 70 gleich ausgebildet, wie bei den beiden voranstehend beschriebenen Varianten und es sind ebenfalls die gleichen Bezugszeichen verwendet. Hinsichtlich der Beschreibung der einzelnen Elemente wird daher vollinhaltlich auf die vorstehenden Varianten Bezug genommen.
Im Gegensatz zu den voranstehenden Varianten schließt sich an das Ende 78 unmittelbar, und zwar in Längsrichtung 74, eine Indexlinse 100 an, welche die Divergenz der Laserstrahlung 76 kompensiert und an ein in der Längsrichtung 74 auf die Indexlinse 100 folgendes Ende 102 der dieser Halbleiterlasereinheit 18 zugeordneten Faser 20 einkoppelt.
Erfindungsgemäß sind beim ersten Ausführungsbeispiel, dargestellt in 1 sämtliche Halbleiterlasereinheiten 18 so aufgebaut, daß sie Laserstrahlung mit im wesentlichen derselben Wellenlänge liefern, die zur Gesamtlaserstrahlung 14 vereinigt wird.
Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel ist bei einem zweiten Ausführungsbeispiel, dargestellt in 12 vorgesehen, daß zwei Gruppen von Halbleiterlasereinheiten 18A₁ bis 18A_N und 18B₁ bis 18B_N vorgesehen sind, wobei die Halbleiterlasereinheiten 18A₁ bis 18A_N auf einer Wellenlänge arbeiten und die Halbleiterlasereinheiten 18B₁ bis 18B_N auf einer zweiten, von der ersten verschiedenen Wellenlänge.
Von diesen Halbleiterlasereinheiten 18A führen dann Fasern 20A und von den Halbleiterlasereinheiten 18B Fasern 20B, die alle zum Faserbündel 22 vereinigt werden. In dem Faserbündel 22 sind die Fasern 20A und 20B so geführt, daß in der Endfläche 26, wie in 13 dargestellt, neben einer Faserendfläche 28A, zugeordnet einem der Halbleiterlasereinheiten mit der ersten Wellenlänge, eine Faserendfläche 28B, zugeordnet einer der Halbleiterlasereinheiten mit der zweiten Wellenlänge, liegt usw., daß heißt, daß sich die Faserendflächen 28A und 28B für Laserstrahlung unterschiedlicher Wellenlänge miteinander abwechseln.
Je nach Wahl der Abbildung besteht nunmehr die Möglichkeit, die Faserendflächen 28A und 28B so auf die Zielfläche 16 abzubilden, daß in der Zielfläche ein Flächenelement 30A neben einem Flächenelement 30B liegt, wie in 14 dargestellt, oder es besteht die Möglichkeit, die Abbildung so zu wählen, daß sich die Flächenelemente 30A' und 30B' miteinander überlappen und, wie in 15 dargestellt, einen gemeinsamen Flächenbereich auf der Zielfläche 16 bilden, so daß in diesem, aus der Überlappung beider Flächenelemente 30A' und 30B' resultierend, entweder eine Bestrahlung mit der einen oder der anderen oder der Mischung beider Wellenlängen möglich ist.
Ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Halbleiterlasersystems, dargestellt in 16 ist im Prinzip gleich aufgebaut, wie die beiden voranstehenden Ausführungsbeispiele, so daß für dieselben Teile dieselben Bezugszeichen Verwendung finden.
Im Gegensatz zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind jedoch in dem Faserbündel 22 noch zusätzlich Detektorfasern 110₁ bis 110_M vorgesehen, welche, wie in 16 und 17 dargestellt, in der Endfläche 26, mit Ihren Faserendflächen 112₁ bis 112_M in regelmäßiger Art und Weise zwischen den Faserendflächen 28 liegen, so daß eine Abbildung der Faserendflächen 112 auf die Zielfläche in gleicher Weise wie die Abbildung der Faserendflächen 28, erfolgt.
Den Faserendflächen 112₁ bis 112_M gegenüberliegende Enden 114₁ bis 114_M der Detektorfasern 110 enden auf einer Detektormatrix 116, welche für jede einzelne Detektorfaser 110₁ bis 110_M die empfangene, und zwar die durch die Faserendfläche 112 empfangene, Strahlung einzeln detektiert.
Mit dieser Detektormatrix 116 ist somit ein Bild der Zielfläche 16 erfaßbar, wobei durch ein entsprechendes Bildverarbeitungsgerät 118 ein Bild der Zielfläche auf einem Bildschirm 120 darstellbar ist.
Vorzugsweise ist eine derartige Zahl von Detektorfasern 110_1–M in das Faserbündel 22 eingearbeitet, daß eine ausreichend genaue Darstellung eines Bildes der bestrahlten Zielfläche auf dem Bildschirm 120 möglich ist und somit eine genaue Beobachtung der bestrahlten Flächenbereiche 42 der Zielfläche 16.
Darüber hinaus liefert der Bildschirm die Möglichkeit, nicht nur die Lage der bestrahlten Flächenbereiche 42 zu erfassen, sondern deren relative Lage bezüglich der Oberfläche des Werkstücks, das heißt bezüglich einer durchzuführenden Schweißnaht, so daß damit die Möglichkeit besteht, wiederum der Steuerung 32 definiert die lokale Intensitätsverteilung innerhalb der Zielfläche noch genauer vorzugeben.
Beispielsweise besteht die Möglichkeit, durch Verschieben des bestrahlten Flächenbereichs 42 innerhalb der Zielfläche 16 noch eine genaue Ausrichtung des Flächenbereichs 42 relativ zur Oberfläche des Werkstücks oder Objekts 19 beispielsweise zu einer Schweißnaht auf demselben vorzunehmen.

Claims

Halbleiterlasersystem mit mehreren einen Laseroszillator umfassenden Halbleiterlasereinheiten (18), aus denen jeweils Laserstrahlung austritt, mit einer jeder Halbleiterlasereinheit (18) zugeordneten lichtleitenden Faser (20), mit einem Kopplungselement, welches die aus der jeweiligen Halbleiterlasereinheit (18) austretende Laserstrahlung in die jeweilige lichtleitende Faser (20) einkoppelt, und mit einem die Fasern (20) umfassenden Faserbündel (22), welches ein Ende (24) aufweist, aus dem eine durch die Summe der jeweils von den Halbleiterlasereinheiten (18) erzeugten kohärenten Laserstrahlung gebildete Gesamtlaserstrahlung (14) austritt, welche bei Lasertätigkeit aller Halbleiterlasereinheiten (18) eine Zielfläche (16) auf einem zu bestrahlenden Objekt (19) ausleuchtet, und mit einer Steuerung (32), mit welcher die Leistung jeder einzelnen Halbleiterlasereinheit (18) definiert steuerbar ist, wobei die Steuerung (32) eine Bestrahlung unterschiedlicher Flächenelemente (30) der Zielfläche (16) mit einzeln für jedes Flächenelement (30) definierbarer Intensität vorgebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern Monomodefasern (20) sind, daß jede der Halbleiterlasereinheiten (18) im transversalen Grundmode arbeitet und daß die Einkopplung der Laserstrahlung in jede Monomodefaser (20) beugungsbegrenzt erfolgt.
Halbleiterlasersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus jeder Halbleiterlasereinheit (18) austretende Laserstrahlung (76) ein hinsichtlich der Intensität von der Laserstrahlung (76) der anderen Halbleiterlasereinheiten (18) unabhängiges Laserstrahlungsfeld aufweist.
Halbleiterlasersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aus jeder Halbleiterlasereinheit (18) austretende Laserstrahlung (76) von der Laserstrahlung (76) der anderen Halbleiterlasereinheiten (18) strahlungsfeldentkoppelt ist.
Halbleiterlasersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerung (32) ein lokal variierendes Bestrahlungsprofil für die Zielfläche (16) vorgebbar ist.
Halbleiterlasersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerung (32) ein zeitlich variierendes Bestrahlungsprofil der Zielfläche (16) vorgebbar ist.
Halbleiterlasersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Endes (24) des Faserbündels (22) Faserendflächen (28) der Fasern (20), aus denen die Laserstrahlung der dazugehörigen Halbleiterlasereinheiten (18) austritt, in einer optisch auf die Zielfläche (16) abbildbaren Endfläche (26, 26') des Lichtleitersystems (12) liegen.
Halbleiterlasersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenraum (A) zwischen den Faserendflächen (28) kleiner ist als ein Dreifaches der Faserdicke.
Halbleiterlasersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserendflächen (28) in der Endfläche (26) nebeneinander liegen.
Halbleiterlasersystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Endfläche (26) an die Form der Oberfläche des zu bestrahlenden Objekts (19) im Bereich der Zielfläche (16) angepaßt ist.
Halbleiterlasersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserstrahlung unterschiedlicher Halbleiterlasereinheiten (18) zumindest teilweise auf unterschiedliche Flächenelemente (30) der Zielfläche (16) trifft.
Halbleiterlasersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserstrahlung unterschiedlicher Halbleiterlasereinheiten (18) auf unterschiedliche Flächenelemente (30) der Zielfläche (16) trifft.
Halbleiterlasersystem nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ende (24) des Lichtleitersystems (12) und der Zielfläche (16) eine Abbildungsoptik (60) vorgesehen ist.
Halbleiterlasersystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Form der Endfläche (26') an optische Abbildungseigenschaften der Abbildungsoptik (60) angepaßt ist.
Halbleiterlasersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Halbleiterlasereinheit (18) einen einzigen laseraktiven Diodenstreifen umfaßt.
Halbleiterlasersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede Halbleiterlasereinheit (18) mehrere laseraktive Diodenstreifen umfaßt.
Halbleiterlasersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Halbleiterlasereinheit (18) einen Laseroszillator (71) und einen Laserverstärker (73) umfaßt.
Halbleiterlasersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Halbleiterlasereinheiten (18) für dieselbe Wellenlänge ausgelegt sind.
Halbleiterlasersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterlasereinheiten (18) teilweise für unterschiedliche Wellenlängen ausgebildet sind.
Halbleiterlasersystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterlasereinheiten (18) eine Gruppe von Halbleiterlasereinheiten (18A, 18B) mit gleicher Wellenlänge umfassen.
Halbleiterlasersystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterlasereinheiten (18) mehrere Gruppen von Halbleiterlasereinheiten (18A, 18B) mit jeweils innerhalb derselben gleicher Wellenlänge umfassen.
Halbleiterlasersystem nach einem der Ansprüche 18 bis 20; dadurch gekennzeichnet, daß die Faserendflächen (28) von Laserstrahlung unterschiedlicher Wellenlänge abstrahlenden Fasern (20) zu jeweils einer Abstrahlgruppe zusammengefaßt sind, und daß die Abstrahlgruppen in der Endfläche (26, 26') nebeneinander angeordnet sind.
Halbleiterlasersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Kopplungselement für die Ankopplung der Faser (20) an die Halbleiterlasereinheit (18) ein vom Substrat (88) der Halbleiterlasereinheit (18) getragenes Abbildungselement (83, 94) vorgesehen, ist.
Halbleiterlasersystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungselement (83, 94) die parallel zur Schichtebene (72) der Halbleiterlasereinheit (18) sich aufweitende Laserstrahlung (76) auf die Fasern (20) fokussiert.
Halbleiterlasersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserbündel (22) Detektorfasern (110) umfaßt.
Halbleiterlasersystem nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende (112) der Detektorfasern (110) am Ende (24) des Faserbündels (22) liegt.
Halbleiterlasersystem nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (112) in der Endfläche (26) neben den Faserendflächen (28) liegt.
Halbleiterlasersystem nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (112) der Detektorfasern (110) auf die Zielfläche (16) abgebildet sind.
Halbleiterlasersystem nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß an einem anderen Ende (114) der Detektorfasern (110) ein optischer Detektor (116) zur Beobachtung der Zielfläche (16) angeordnet ist.
Halbleiterlasersystem nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Detektor (116) ein Matrixdetektor zur Beobachtung der Zielfläche (16) ist.