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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Bilden bzw. Herstellen
von Fasern, welche nicht kreisförmige
Kerndurchschnitte besitzen, Single-Mode oder Multi-Mode, mit Stufenindex-
oder mit Gradientenindexprofilen und auf Fasern, Faserlaser und Verstärker, welche
daraus gebildet sind. Diese Fasern werden vorteilhaft in Helligkeitswandlerfaser-Laservorrichtungen
benutzt, um Single-Mode-Faserverstärker zu pumpen, wie z.B. Er-dotierte
Faserverstärker,
welche breitflächige
Multi-Mode-Laserdioden-Pumpvorrichtungen benutzen.
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Ursprünglich wurden
Single-Mode-Faserlaser und -verstärker gepumpt, indem Single-Mode-Halbleiterlaserdioden
verwendet wurden. Jedoch geben diese Halbleiterpumplaser nicht sehr
hohe Leistung aus, was das Helligkeitsausgangssignal des Faserlasers
bzw. -verstärkers
einschränkt.
Um das Leistungsausgangssignal durch die Pumplaser zu erhöhen, wurden
die Laserdioden so gestaltet, dass sie Breiflächenlaser sind, welche einen
Multi-Mode-Strahl emittieren, welcher einen Strahlquerschnitt mit
einem großen
Seitenverhältnis
besitzt. Zusätzlich ist
der Strahl entlang einer Achse wesentlich höher divergent, d.h. entlang
der "schnellen Achse" als entlang einer
orthogonalen Achse, d.h. der "langsamen Achse". Z.B. besitzt in
der Ebene einer Lasersperrschichtdiode die langsame Achse eine numerische Apertur
im Bereich von 0,07 bis 0,15, während
die schnelle Achse in der orthogonalen Ebene eine höhere numerische
Apertur im Bereich von 0,55 bis 0,7 besitzt.
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Die
Ausgangsleistung derartiger Breitflächenlaser liegt im Bereich
von 1 bis 10 W, verglichen mit nur 0,2 bis 1 W eines Single-Mode-Halbleiterlasers.
Spezielle Fasern, wie z.B. die jenigen entsprechend der vorliegenden
Erfindung, sind erforderlich, um die Pumpleistung zu sammeln bzw.
aufzufangen und von derartigen Hochleistungs-Multi-Mode-Strahlen
in Single-Mode-Strahlen
umzuformen, welche in Single-Mode-Fasern gekoppelt werden können und von
diesen absorbiert werden können,
z.B. Er-Fasern, welche eine verstärkte Ausgangsleistung höher als
1 W liefern.
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Während eine
Faser mit einem Kern, welcher einen Durchmesser gleich der Breite
des Multi-Mode-Pumpstrahls besitzt, den gesamten Strahl aufnehmen
wird, wird durch ein derartiges Koppeln die Helligkeit nicht optimiert,
welche die Leistung pro Flächeneinheit
pro Einheitsraumwinkel ist. Daher wird die Ausgangshelligkeit der
Faser nicht signifikant verbessert. Das Gebrauchen eines derartigen
großen Kernes
löst nicht
das Problem des Wandelns des Multi-Mode-Pumplichtes in ein Single-Mode-Ausgangssignal.
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Da
das Strahlausgangssignal von dem Breitflächenlaser ein Multi-Mode-Strahl
ist, kann der Unterschied im Querschnitt zwischen dem Strahl und dem
Kern kompensiert werden, indem der Strahl geformt wird, um zu der
Form des Kernes zu passen bzw. an die Form des Kernes angepasst
zu werden. Jedoch wird ein derartig geformter Strahl immer noch ein
Multi-Mode-Strahl sein, und die Versuche, einen derartig geformten
Strahl in eine Single-Mode-Faser zu koppeln, wie z.B. in einen Erbiumdotierten
Faserverstärker,
wird zu einem geringen Koppelwirkungsgrad führen. Im Allgemeinen, falls
der Multi-Mode-Strahl aus zehn Moden besteht, wird die Leistungseinkoppelung
in einen Single-Mode-Kern geringer als 1/10 sein.
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Versuche,
bei denen Multi-Mode-Laserdiodenstrahlen benutzt werden, um einen
Single-Mode-Kern-Er-Verstärker
zu pumpen, beinhalten das Schaffen eines Helligkeitswandlers, bei
welchem ein Festkörperlaser,
ein verjüngter
Faserlaser oder ein dop pelt ummantelter Faserlaser benutzt werden. Eine
Doppelmantelstruktur beinhaltet zwei Ummantelungen, einen ersten
Mantel benachbart zu einem kreisförmigen Single-Mode-Kern und
einen zweiten Mantel, welcher den ersten Mantel umgibt. Der Querschnitt
des ersten Mantels kann so gestaltet sein, um eine gewünschte Form
zu besitzen, z.B. angepasst an das Nahfeld, welches durch die Pumpquelle
oder irgendein anderes System oder durch eine andere Form emittiert
wird, welche den Absorptionswirkungsgrad des Pumpstrahls erhöht. Die
numerische Apertur zwischen der ersten und zweiten Mantelschicht
muss groß genug
sein, um das Ausgangssignal des Pumplasers aufzunehmen. Die aktuelle
Erhöhung
in der Helligkeit, welche realisiert wird, hängt von dem Verhältnis der
Mantelfläche
zur Kernfläche der
Pumpquelle ab, wobei die Helligkeit umso höher wird, je größer das
Verhältnis
ist. Jedoch erfordert diese Ungleichheit in der Fläche zwischen
den Kern- und dem Mantelquerschnitten eine große Länge der Vorrichtung, da die
Absorption der Pumpstrahlung auch proportional zu diesem Verhältnis ist.
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Damit
erleichtern diese Doppelmantelanordnungen das Pumpen der Faser,
wobei eine erste Multi-Mode-Ummantelung benutzt wird, um die Pumpeenergie
aufzunehmen und sie auf einen Kern entlang der Länge der Vorrichtung zu übertragen.
Typischerweise wird eine hohe numerische Apertur bezogen auf den
Brechungsindexunterschied zwischen der ersten und zweiten Ummantelung
gewünscht.
Typischerweise wird die erste Mantelschicht aus Glas und die zweite
Mantelschicht aus Kunststoff gefertigt, z.B. einem Fluor-dotierten
Polymer, welches einen verhältnismäßig niedrigen
Brechungsindex besitzt, d.h. geringer als den des Glases, um die
numerische Apertur zu erhöhen.
Ein derartiger Kunststoff kann nicht die gewünschte thermische Stabilität für viele Anwendungen
besitzen, kann sich von der ersten Ummantelung ablösen und
kann für
Beschädigung durch
Feuchtigkeit empfänglich
sein. Außerdem
ist das Stufenindex-Doppelummantel ungskonzept nicht bei Drei-Niveau-Übergängen effizient,
wie z.B. bei dem 980-nm-Übergang
von Ytterbium.
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In
der JP-A-63-291831 wird die Herstellung einer optischen Faser durch
Bilden eines elliptischen Raumes in einer optischen Faserummantelung
durch Füllen
des Raumes mit Glasstäben,
und Schmelzziehen der Anordnung in eine Faser beschrieben.
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In
JP-A-62-235908 wird das Füllen
optischer Faservorformen in ein quadratisches Quartzglasrohr und
das Ziehen, um eine Vielfachfaser zu bilden, beschrieben.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Entsprechend
der Erfindung wird ein Verfahren zum Bilden einer optischen Faser
entsprechend Anspruch 1 geliefert.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich deshalb auf ein Verfahren zum
Bilden optischer Fasern, welche Kerne mit nicht-kreisförmigen Querschnitten besitzen,
welches hauptsächlich
ein oder mehrere der Probleme überwindet,
welche sich auf die Einschränkungen
und Nachteile des Standes der Technik beziehen.
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Außerdem gestattet
es die vorliegende Erfindung, gänzlich
aus Silizium bestehende Doppelmantelfasern herzustellen. Außerdem gestattet
die vorliegende Erfindung das Herstellen neuer, die Helligkeit wandelnder
Faserstrukturen und -geometrien.
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Diese
und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden besser aus
der detaillierten Beschreibung ersichtlich, welche nachfolgend gegeben
wird.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Die
vorausgehenden und anderen Aufgaben, Gesichtspunkte und Vorteile
werden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, in welchen:
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1 ein
Flussdiagramm des Verfahrens zum Bilden von Fasern entsprechend
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2A ein
Gehäuse
darstellt, in welchem eine Vielzahl von Fasern eingefügt wird,
entsprechend der vorliegenden Erfindung;
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2B das
Gehäuse
der 2A darstellt, welches eine Vielzahl von Fasern
entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt;
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3 ein
Beispiel eines Querschnitts einer Faser der vorliegenden Erfindung
darstellt;
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4A–4B ferner
Beispiele von Querschnitten von Fasern der vorliegenden Erfindungen darstellen,
bevor sie kollabiert werden;
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5 einen
alternativen Querschnitt eines optischen Stabes darstellt, welcher
zum Schaffen der Faser der vorliegenden Erfindung zu nutzen ist;
und
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6 eine
schematische Darstellung eines Systems ist, welches die Faser der
vorliegenden Erfindung nutzt, um effizient Multi-Mode-Pumplicht
für eine
Single-Mode-Faser zu liefern.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Die
vorliegende Erfindung wird im Detail über bevorzugte Ausführungsformen
mit Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht
auf die nachfolgenden Ausführungsformen
beschränkt,
sondern kann für
verschiedene Arten angewendet werden. Die bevorzugten Ausführungsformen
sind nur vorgesehen, um die Veröffentlichung
der Erfindung zu vervollständigen
und um einem Fachmann den Umfang der Erfindung klarzumachen. Die
Dicken der verschiedenen Bereiche sind wegen der Klarheit in den
beigefügten
Zeichnungen hervorgehoben bzw. vergrößert dargestellt. Innerhalb
der Zeichnungen bezeichnen die gleichen Referenznummern die gleichen
Bauelemente.
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Das
allgemeine Verfahren der vorliegenden Erfindung wird in 1 gezeigt.
Zuerst wird ein Querschnitt in einem Gehäuse gebildet, welches als ein Mantelbereich
dient. Dieser Querschnitt wird typischerweise entsprechend der Form
festgelegt, speziell entsprechend der numerischen Apertur des Lichtstrahles,
welcher in die Faser einzufügen
ist. Jedoch können
andere Faktoren betrachtet werden, z.B. das Einkoppeln des Lichtes
in das Zentrum der Faser.
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Wenn
der Querschnitt geschaffen ist, welcher einen Leerraum in dem Gehäuse bildet,
wird optisches Material, welches als der Kern dient, in dem Hohlraum
platziert. Das optische Material besteht vorzugsweise aus einer
Vielzahl von optischen Stäben.
Wenn optische Stäbe
benutzt werden, während das
Seitenverhältnis
noch entsprechend dem Eingangslichtstrahl bestimmt ist, wird die
aktuelle Dicke auch durch die verfügbaren Stababmessungen bestimmt,
welche leicht zu erhalten sind, und dann kann die Länge bestimmt
werden, basierend auf dieser Dicke, um das gewünschte Seitenverhältnis zu
erreichen. Alternativ kann optisches Material in Form von Ruß oder optischem
Grundmaterial genutzt werden, um den Leerraum zu füllen.
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Nachdem
das optische Material im Leerraum platziert ist, wird die gesamte
Struktur zusammengepresst, um die Struktur zu festigen und damit
das optische Material substanziell den Leer raum füllt. Dieses
Kollabieren wird bei einer ausreichend hohen Temperatur durchgeführt, um
ein ausreichendes Schmelzen sicherzustellen, um eine feste Struktur
zu bilden. Vorzugsweise wird vor dem Kollabieren die Struktur mit
einer Lösung
gereinigt und dann getrocknet, um jegliche überschüssige Lösung zu entfernen. Die feste
Struktur wird dann in die gewünschten
Abmessungen gezogen. Während
das Seitenverhältnis das
gleiche bleibt, werden die Gesamtabmessungen durch das Ziehen reduziert.
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Ein
Beispiel einer speziellen Art des Bildens eines Gehäuses, welches
einen Leerraum besitzt, wird in 2A gezeigt.
Ein Gehäuse 20,
z.B. eine Quarzröhre,
kann auf eine gewünschte
Länge geschnitten
werden und dann in der Länge
halbiert geschnitten werden, um einen Grundabschnitt 22 und einen
oberen Abschnitt 24 zu bilden. Der Grundabschnitt 22 kann
dann mechanisch bearbeitet werden, um eine Rille 26 zu
bilden, welche als Leerraum dient, entsprechend einem gewünschten
Seitenverhältnis.
In dem vorliegenden Beispiel, bei welchen die Anzahl der Stäbe 30 ist,
welche in die Rille 26 eingefügt werden, wird die Tiefe der
Rille 26 auch entsprechend einem Durchmesser der Stäbe festgelegt,
welche darin einzufügen
sind. Vorzugsweise besitzt ein zentraler Stab 31 ein unterschiedliches
Material als die anderen Stäbe 30.
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Während nur
der Grundabschnitt in diesem Beispiel geändert wird, können beide
Abschnitte geändert
werden, um den gewünschten
Querschnitt zu liefern. Während
die beiden Abschnitte grob in diesem Beispiel in der Hälfte geschnitten
sind, indem der Dicke der Rille Rechnung getragen wird, kann das
Aufschneiden in der Länge
des Gehäuses
in jeder gewünschten
Proportion erfolgen, um den gewünschten
Querschnitt zu realisieren. Schließlich kann das Aufschneiden
in der Länge überhaupt
nicht notwendig sein, falls bestimmte Techniken oder bestimmte Gehäuse genutzt
werden, um den Querschnitt zu bilden.
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Der
Grundabschnitt 22 und der obere Abschnitt 24 werden
dann miteinander verbunden, um die Stäbe 30 am Ort zu halten.
Wie in 2B gezeigt wird, kann dies durch
Platzieren des Grundabschnitts 22, der Stäbe 30 und
des oberen Abschnitts 20 in einem umgebenden Gehäuse 28 erfolgen.
Ein derartiges Vereinigen kann durch Nutzen irgendeiner geeigneten
Bond-Technik realisiert werden, und das Zusammenfügen kann
nicht immer notwendig sein.
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Eine
resultierende Struktur 29 wird dann kollabiert, um eine
feste Struktur zu bilden, welche dann in die gewünschten Abmessungen gezogen
wird. Eine Umrisslinie eines Querschnittbeispiels, welche nach dem
Kollabieren gebildet wird, und das Ziehen der Struktur 29 wird
in 3 gezeigt. Wie man darin sieht, hat der Kernquerschnitt 32 das
gleiche Seitenverhältnis
wie die Stäbe 30,
die in der Rille 26 angeordnet sind, aber die Abstände zwischen
den einzelnen Stäben
sind undeutlich bzw. unscharf.
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Der
Kernquerschnitt 32 wurde aktuell auf folgende Weise erzielt.
Der Stab bzw. die Stäbe
werden gebildet, indem ein optischer Wellenleiter-Flammen-Hydrolyse-Prozess
benutzt wird. Jeder Stab hat eine Zusammensetzung aus GeO2, TiO2 und SiO2, welches nahezu gleichmäßig über den Stab hinweg ist. Diese
Stäbe werden
dann in einen Stab mit 2 mm Durchmesser gezogen. Der Stab bzw. die
Stäbe können dann
auf eine gewünschte
Länge zugeschnitten werden.
Ein Quarzgehäuse,
welches die gewünschte Länge aufweist,
wurde in der Länge
geschnitten, in ein Stück,
welches eine Höhe
von ein wenig mehr als 2 mm besitzt, d.h. mit einem Durchmesser
der Stäbe, größer als
das andere Stück.
Eine Rille mit 21 mm mal 2 mm wurde in dem größeren Stück hergestellt. Zehn der Stäbe der gewünschten
Länge wurden dann
in die Rille eingefügt.
Das kleinere Stück
wurde dann auf die obere Fläche
der Stäbe
platziert. Dann wurde die gesamte Struk tur in ein Rohr eingefügt, welches
einen inneren Durchmesser von 26 mm und einen äußeren Durchmesser von 27 mm
besitzt. Die Struktur des Rohres wurde gereinigt, wobei Chlor benutzt
wurde, und mit 1500°C
getrocknet, um jeglichen Überschuss
an Chlor zu entfernen. Die gereinigte Rohrstruktur wurde bei 2000°C kollabiert
und dann gezogen, um eine Faser mit 125 μm zu bilden. Die gezogene Struktur
hat einen Kern, wie er in 3 im Umfang
dargestellt wird.
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4A und 4B stellen
zusätzliche
Probenquerschnitte dar, vor dem Kollabieren und dem Ziehen, welche
entsprechend der vorliegenden Erfindung gebildet werden können. In 4A werden
zusätzliche
Stäbe benachbart
zu dem zentralen Stab platziert, um einen kreuzförmigen Kernquerschnitt 34 zu
bilden. Die zusätzlichen
Stäbe in
dem kreuzförmigen
Kernquerschnitt 34 erhöhen
den Koppelwirkungsgrad des Lichtes in das Zentrum der Faser. In 4B sind
die Stäbe
so angeordnet, dass sie einen elliptischen Kernquerschnitt 36 bilden,
welcher einigen Strahlprofilen besser angepasst sein kann.
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Es
kann irgendein gewünschter
Querschnitt gebildet werden, wobei rechteckige und quadratische Querschnitte
beinhaltet sind. Für
das spezielle Anwenden der Helligkeitswandlung, bei welcher Breitband-Multi-Mode-Quellen
benutzt werden, ist das Seitenverhältnis vorzugsweise gleich oder
größer als 3:1.
Die Gestaltungsflexibilität
des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist vorteilhaft für das Bilden von
Kernen, welche im Wesentlichen nicht kreisförmige Querschnitte besitzen,
gleichgültig
ob diese Querschnitte eine symmetrische Form, sogar ein Seitenverhältnis von
1:1, wie z.B. ein Quadrat, besitzen oder ein Seitenverhältnis besitzen,
welches größer als
1:1 ist.
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Bei
jeder der Konfigurationen müssen
die Stäbe
nicht aus dem gleichen Material hergestellt sein, sondern sie können unterschiedlich
sein, um den Koppel- und/oder Ausbreitungswirkungs grad zu erhöhen. Zusätzlich kann
die Endfaser verändert werden,
um einen Querschnitt zu besitzen, wie er in 5 gezeigt
wird, in welcher die Endfläche 38 abgeschrägt oder
keilförmig
ist. Ein derartiges Abschrägen
führt dazu,
dass die Endfläche
als eine Linse wirkt. Die abgeschrägte Endfläche 38 erniedrigt
den Divergenzwinkel des losgesendeten Strahles. Es können jegliche
anderen gewünschten
Merkmale an der Endfläche
der Faser gebildet werden.
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Während die
Gestaltungsflexibilität,
welche durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung geboten wird,
für viele
Anwendungen nützlich
ist, wobei entweder ein passiver oder ein aktiver Kern beinhaltet
ist, wird nachfolgend eine spezielle Anwendung von spezieller Bedeutung
diskutiert.
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Wie
im Hintergrund der Erfindung festgestellt wurde, entsteht die Motivation
für das
Gestalten der Flexibilität
des Verfahrens der vorliegenden Erfindung größtenteils aus der Notwendigkeit,
ausreichend Multi-Mode-Pumplicht in einen transversalen Single-Mode-Faserlaser
oder -verstärker
einzukoppeln, welcher umgekehrt genutzt wird, um einen Single-Mode-Faser-,
z.B. einen mit seltener Erde dotierten Faser-, wie z.B. einen Erbium-dotierten
Faserverstärker
zu pumpen. Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann der Faserlaser
durch Dotieren der Stäbe
mit einem den Brechungsindex erhöhenden Dotiermittel,
z.B. Ge, erreicht werden. Damit wird das übertragene Licht durch die
Faser auf den Kern aufgrund des Brechungsunterschiedes zwischen
dem Kern und dem benachbarten Mantelmaterial begrenzt.
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Die
Stäbe,
welche benutzt werden, um den aktiven Bereich zu schaffen, typischerweise
im Zentrum der Kernstruktur, werden außerdem mit einem aktiven Dotiermittel
dotiert, typischerweise einem Seltene-Erde-Dotiermittel, z.B. Yb.
Es wird festgestellt, dass dieses aktive Dotiermittel nicht unbedingt den Brechungsindex
der Stäbe
anheben muss, welche den aktiven Bereich bilden. Entsprechend der vorliegenden
Erfindung wird außerdem
das Licht innerhalb des Faserlaserkerns um den aktiven Bereich durch
Verstärkungsführen begrenzt.
Das Licht wird dabei ohne das Erfordern des Unterschieds im Brechungsindex
zwischen dem aktiven Bereich und dem benachbarten Bereich begrenzt.
Außerdem
gestattet eine derartige Struktur, dass nur der Lasergrundmode vorzugsweise
angeregt wird. Durch geeignetes Begrenzen des aktiven Bereiches
auf das Zentrum des Kernes besitzt der Grundmode genug Verstärkung, um
zu oszillieren. Der Rest der Moden besitzt eine niedrigere Verstärkung und
oszilliert nicht. Ein derartiger Faserlaser, sogar mit einem Multi-Mode-Kern,
emittiert einen Single-Mode-Strahl. Dieser Effekt kann verstärkt werden,
wenn eine Single-Mode-Rückkopplung
in der Laser-Cavity beinhaltet ist.
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Die
Faser, welche einen derartigen aktiven Bereich besitzt, kann als
ein Laser oder ein Verstärker
selbst benutzt werden oder kann benutzt werden, um andere Single-Mode-Faserlaser
zu pumpen. Damit kann die Faser als ein Wandler zum Wandeln des Multi-Mode-Pumplichtes
in ein verstärktes
Single-Mode-Pumplicht benutzt werden. Ein Beispiel eines derartigen
Systems wird in 6 gezeigt. Ein Breitflächenlaser 40 wird über ein
optisches System 42 einer Faser entsprechend der Erfindung
zugeführt,
welche als ein Helligkeitswandler 44 dient. Das Multi-Mode-Licht
des Breitflächenlasers 40 wird
in ein Single-Mode-Licht
durch den Helligkeitswandler 44 gewandelt. Das Single-Mode-Licht
kann benutzt werden, um einen Single-Mode-Verstärker 46, z.B. einen
Er-dotierten Verstärker,
zu pumpen.
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Der
aktive Bereich der Faser der vorliegenden Erfindung kann dotiert
sein, z.B. mit Germanium oder Aluminium, um den Brechungsindex weiter
zu erhöhen,
so dass das Begrenzen des Lichtes innerhalb des Single-Mode-aktiven
Bereiches sowohl auf der Verstärkungführung als
auch dem Brechungsindexunterschied be ruht. Der Querschnitt 4A,
bei welchem die Stäbe
oberhalb und unterhalb des aktiven Bereiches liegen, welche den
gleichen Brechungsindex besitzen wie die Stäbe auf jeder Seite des aktiven
Bereiches, kann auch benutzt werden, um eine Symmetrie für die Modenausbreitung
in dem aktiven Bereich zu liefern.
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Die
Stäbe können auch
benutzt werden, um eine Gradientenindexkern mit jedem gewünschten Profil
zu liefern. Z.B. besitzen die Stäbe
an den äußeren Rändern des
Kernbereiches einen höheren
Brechungsindex als diejenigen im Mantelbereich, während der
nächste
Satz von Stäben
näher an
dem aktiven Bereich immer noch einen höheren Brechungsindex besitzt,
etc., bis die Stäbe
benachbart zum aktiven Bereich den höchsten Brechungsindex der Stäbe in dem
Kern außerhalb
des aktiven Bereiches besitzen. Der Kernbereich kann den gleichen
oder einen höheren
Index aufweisen als dieser höchste
Brechungsindex. Außerdem
gestattet es das Benutzen von dotierten Stäben, welche dann kollabiert
werden, höhere
Brechungsindizes zu realisieren, was zu höheren numerischen Aperturen
führt.
Damit gestattet es die Struktur entsprechend der vorliegenden Erfindung,
hohe numerische Aperturen zu erreichen, wobei eine Gesamtglasstruktur
benutzt wird, d.h. das Verwenden eines Polymers mit niedrigem Brechungsindex,
um den Brechungsindex des Mantels zu erniedrigen, ist nicht notwendig.
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Während das
Schaffen eines aktiven zentralen Kernbereichs, in welchen Multi-Mode-Pumplicht eingekoppelt
wird, von speziellem vorteilhaftem Nutzen der Gestaltungsflexibilität ist, welche
durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung geboten wird, können auch
andere Designs bzw. Gestaltungen geschaffen werden. Z.B. kann ein
aktiver Bereich ausreichend groß sein,
um die Oszillation der vielfachen Moden zu unterstützen, z.B.
zusammengesetzt aus verschiedenen Stäben. Jedoch wird ein aktiver
Bereich mit dieser Abmessung nur den Grundmode unterstützen, wenn
der aktive Bereich nahe auf die Achse begrenzt ist.
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Dies
kann erreicht werden, indem eine Anzahl von Single-Mode-Rückkopplungsmechanismen angewendet
wird. Z.B. kann eine derartige Single-Mode-Rückkopplung durch Verjüngen dieser Struktur
realisiert werden, wie dies in der diesbezüglichen, allgemein zugeordneten,
damit zusammenhängenden
Anmeldung mit dem Titel "Tapered
Fiber Laser", welches
die Listennummer D14384 besitzt, welche gleichlaufend hierzu aufgeführt wird.
Ferner kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung benutzt werden,
um eine Faser mit jedem gewünschten Querschnitt
herzustellen, welche vollständig
passiv ist, d.h. keinen aktiven Bereich besitzt.
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Außerdem gestattet
das Verwenden von Stäben,
welche dann kollabiert werden, um einen Kernbereich zu bilden, eine
große
Anzahl von Brechungsindex-erhöhenden
Dotiermitteln, wie z.B. Ge+, welche in den Kernbereich eingebracht
werden können. Der
hohe Grad an Brechungsindex-erhöhendem
Dotiermittel erlaubt es, dass las, z.B. Silizium, als Kernmaterial
verwendet werden kann, da eine ausreichend hohe Brechungsindexdifferenz
zwischen dem Kern und dem Mantel realisiert werden kann. Ferner, durch
das Begrenzen der Oszillation auf den aktiven Bereich, wobei das
Verstärkungsführen benutzt
wird, und nicht durch das Erhöhen
des Brechungsindex des aktiven Bereiches, wird der aktive Bereich
durch Dotieren mit einem Verstärkungsdotiermittel 1 zusätzlich zum
Brechungsindex-erhöhenden
Dotiermittel des Kernbereichs gebildet. Damit kann die Gesamtstruktur
aus Glas gebildet werden.
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Während die
vorliegende Erfindung hier mit Bezug auf erläuternde Ausführungsformen
für spezielle
Anwendungen beschrieben wurde, ist davon auszugehen, dass die vorliegende
Erfindung nicht auf diese begrenzt ist. Z.B. kann irgendein Mechanismus
zum Erhöhen
des Einkoppellichtes, wie z.B. die Doppelmantelstruktur, in Verbindung
mit der vorliegenden Erfindung genutzt werden. Fachleute und Leute,
welche Zugriff auf die hier gege benen Erläuterungen haben, werden zusätzliche
Modifikationen, Anwendungen und Ausführungsformen innerhalb dieses
Umfangs und zusätzliche
Bereiche, in welchen die Erfindung von signifikantem Nützen sein kann,
erkennen, ohne übermäßiges Experimentieren.
Damit sollte der Umfang der Erfindung durch die angehängten Ansprüche und
deren legalen Äquivalente
und nicht durch die gegebenen Beispiele bestimmt werden.