DE69736133T2 - Direktes hochleistungslaserdiodensystem mit hoher effizienz und zugehörende verfahren - Google Patents

Direktes hochleistungslaserdiodensystem mit hoher effizienz und zugehörende verfahren Download PDF

Info

Publication number
DE69736133T2
DE69736133T2 DE69736133T DE69736133T DE69736133T2 DE 69736133 T2 DE69736133 T2 DE 69736133T2 DE 69736133 T DE69736133 T DE 69736133T DE 69736133 T DE69736133 T DE 69736133T DE 69736133 T2 DE69736133 T2 DE 69736133T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
laser beams
laser
beams
output
optical
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 - Lifetime
Application number
DE69736133T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69736133D1 (de
Inventor
S. Mark Florissant ZEDIKER
R. Robert Chesterfield RICE
M. John St. Charles HAAKE
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.)
McDonnell Douglas Corp
Original Assignee
McDonnell Douglas Corp
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 McDonnell Douglas Corp filed Critical McDonnell Douglas Corp
Publication of DE69736133D1 publication Critical patent/DE69736133D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69736133T2 publication Critical patent/DE69736133T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime 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
    • G02B6/4249Packages, e.g. shape, construction, internal or external details comprising arrays of active devices and fibres
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/40Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/40Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4012Beam combining, e.g. by the use of fibres, gratings, polarisers, prisms
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/40Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4087Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar emitting more than one wavelength

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Diodenlaseranordnungssysteme. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung hoch effiziente Direktdiodenlasersysteme einer hohen Leistung.
  • Bei zahlreichen Anwendungen, wie z.B. der Lasernachführung, der Laserführung und der Laserbildgebung, ist es erstrebenswert, eine kohärente Laserausgabe einer hohen Leistung zu erzeugen. Darüber hinaus finden kohärente Lasersysteme einer hohen Leistung Anwendungen in solch unterschiedlichen Gebieten, wie bei offensiven und defensiven Waffensystemen, wie z.B. nicht sichtbare Lichtquellen für spezielle Einsatzkräfte und Schutzlasergitter, wie auch bei der Materialbearbeitung, z.B. Schweißen, Schneiden, Wärmebehandeln, Wärme abführen, und bei der Medizin, z.B. Operationshilfen und Diagnostikhilfen.
  • Bei den frühsten Lasersystemen wurden einzelne Halbleiterlaser eingesetzt, um eine kohärente Quelle einer Laserausgabe bereitzustellen. Diese einzelnen Halbleiterlaser waren im Leistungsumfang beschränkt, welchen sie aufgrund ihrer strukturellen Einschränkungen und eingeschränkten Effizienz bereitstellen konnten. Später sind Anordnungen von Halbleiterlasern eingesetzt worden, bei welchen benachbarte Emitter der Anordnung von Halbleiterlasern beabstandet auf demselben Substrat zusammen gekoppelt sind. Ein solches Laseranordnungssystem wurde in dem US-Patent Nr. 5,212,707, welches Heidel und anderen zugewiesen ist, offenbart.
  • 1 stellt eine eindimensionale Halbleiterlaseranordnung 10 gemäß dem US-Patent Nr. 5,212,707 dar, welche auf einer Wärmesenke 12 angebracht ist. Die Halbleiterlaseranordnung 10 weist eine zugehörige Linsenanordnung 22, 24 auf, um die Ausgabe der Laseranordnung zu kollimieren, welche benachbart zu der Emissionsfacette der Halbleiterlaseranordnung 10 angeordnet ist. Die Linsenanordnung 22, 24 ist an den Ohren 25 der Wärmesenke 12 angebracht. Die Emitter 20 der Anordnung 10 werden mit einer Leistung von einer externen Leistungsquel le über Drähte 18, einen Abstandspad 16 und eine Stromleitung 14 versorgt. Bei einem beispielhaften Fall weist die Halbleiterlaseranordnung 10, welche in 1 dargestellt ist, zehn individuelle Emitter 20 auf; und es kann eine Anzahl von Emittern 20 verwendet werden, wie es durch die Anforderungen der bestimmten Anwendung bestimmt wird.
  • Wenn die Halbleiterlaseranordnung 10 einmal hergestellt, montiert und mit Leistung versorgt ist, muss die Ausgabe der Emitter 20 der Halbleiterlaseranordnung kollimiert werden, um die erwünschte kollimierte Ausgabe zu erhalten. Wie in 1 dargestellt ist, weist die Linsenanordnung, welche derart entworfen ist, dass sie die Ausgabe der Halbleiterlaseranordnung 10 kollimiert, eine erste lichtbrechende Linse 22, welche typischerweise eine bikonvexe Ausführung aufweist, und ein zweites binäres optisches Element 24 auf, welches im Wesentlichen eine beugende Linse ist. Die lichtbrechende bikonvexe Linse 22 kollimiert die schnelle Achse jedes Emitters, während das binäre optische Element 24 dazu dient, die langsame Achse jedes Emitters 20 zu kollimieren und alle sphärischen Aberrationen einschließlich solcher, welche durch die Kollimation eingeführt werden, die durch die lichtbrechende Linse 22 durchgeführt wird, zu korrigieren.
  • Das binäre optische Element 24 umfasst ein Substrat, auf welchem ein binäres optisches Beugungsmuster 26 geätzt ist. Im Allgemeinen weisen die Materialien der lichtbrechenden Linse 22 und des binären optischen Elements 24 im Wesentlichen gleichwertige Brechungsindizes auf, so dass eine minimale Brechung an der Schnittstelle zwischen der lichtbrechenden Linse 22 und dem binären optischen Element 24 auftritt. Das binäre optische Element 24 weist eine hintere Oberfläche 27, welche benachbart zu der vorderen Oberfläche 28 der lichtbrechenden Linse 24 angeordnet ist, und eine vordere Oberfläche 28, auf welcher das binäre optische Beugungsmuster 26 geätzt ist, auf. Da das binäre optische Beugungsmuster 26 gemäß der typischen binären optischen Technologie, wie sie dem Fachmann bekannt ist (siehe US-Patent Nr. 4,846,552), erzeugt ist, wird auf eine weitere Diskussionen dieser Technologie verzichtet.
  • Das binäre optische Beugungsmuster 26 ist typischerweise eine Struktur mit acht Phasenniveaus (obwohl auch eine Struktur mit zwei, vier oder 16 Phasenniveaus eingesetzt werden könnte), welche optische Pfadunterschiede korrigiert, die in dem divergenten Ausgangslicht eines Emitters einer Halbleiterlaseranordnung inhärent vorhanden sind. Daher haben sich alle Lichtstrahlen, welche das binäre optische Element 24 verlassen, über gleiche optische Pfadlängen bewegt, welche als eine physikalische Pfadlänge multipliziert mit dem Brechungsindex des Materials, durch welches sich die Lichtstrahlen bewegt haben, definiert ist, welche gleich dieser gleichen optischen Pfadlänge ist oder sich von dieser um ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge des Lichtes, welches emittiert wird, unterscheidet. Ein binäres optisches Beugungsmuster 26 mit acht Niveaus ist schematisch in 1 dargestellt.
  • Eine zweidimensionale Halbleiterlaseranordnung kann aus einer Mehrzahl der in 1 dargestellten eindimensionalen Halbleiterlaseranordnungen 10 hergestellt werden. Die eindimensionalen Halbleiterlaseranordnungen 10 werden, wie es in 2 dargestellt ist, in einer Wärmesenke gestapelt, welche als eine Halte- oder Klemmbefestigung 70 dient. Die Klemmbefestigung 70 ist derart entworfen, dass die eindimensionalen Halbleiterlaseranordnungen 10 aufeinander gestapelt werden können, so dass die Ausgänge jeder eindimensionalen Halbleiterlaseranordnung im Wesentlichen parallel zu den Ausgängen der anderen Halbleiterlaseranordnungen liegen.
  • Wenn die eindimensionalen Halbleiterlaseranordnungen 10 einmal in der Klemmbefestigung 70 angebracht sind, werden die Kollimationslinsen ausgerichtet und angebracht. Die Herstellung der Kollimationslinsen wird in einer Weise durchgeführt, welche identisch zu derjenigen ist, die vorab diskutiert wurde, so dass die lichtbrechende Linse 22 an das binäre optische Elemente 24 zementiert wird, welches derart entworfen worden ist, dass es die Laserausgabe jedes Emitters 20 kollimiert. Das Ausrichten und Anbringen der Kollimationslinsen wird in einer sequenziellen Weise für eine optimale Effizienz bewerkstelligt. Die Kollimationslinsen 80a, welche der ersten eindimensionalen Halbleiterlaseranordnung 10a zugeordnet sind, werden angeordnet, wie es vorab beschrieben ist, so dass die optischen Achsen jedes Emitters 20 der Halbleiterlaseranordnung 10 im Wesentlichen mit der Mitte der Kollimationslinsenanordnung 80a ausgerichtet sind.
  • Die zweite Kollimationslinsenanordnung 80b wird dann vor eine zweite eindimensionale Halbleiterlaseranordnung 10b angeordnet und wird mittels einer Vakuumeinspannvorrichtung 76, welche durch eine Vakuumleitung mit einer Vakuumquelle verbunden ist, in Position gehalten, wie es in 3 dargestellt ist. Der zweidimensionalen Halbleiterlaseranordnung 10 wird dann Spannung zugeführt, so dass die Emitter 20 eine Lichtausgabe erzeugen. Eine Transformationslinse 72 wird in dem Pfad des Lichtes angeordnet, welches von der ersten und der zweiten eindimensionalen Halbleiterlaseranordnung ausgesendet wird. Die Transformationslinse 72 kann eine plankonvexe oder eine bikonvexe Linse sein, wie es in 3 dargestellt ist, so dass ein simuliertes Nahfeld bei der Brennebene der Transformationslinse 72 auftritt, wenn das bei der Transformationslinse 72 ankommende Licht kollimiert wird. Um das simulierte Nahfeld zu bestimmen, wird, wenn sich alle Lichtstrahlen bei der Brennebene der Transformationslinse 72 überlappen, ein Reihenabtastdetektor 74 bei der Brennebene positioniert. Die Ausgabe des Reihenabtastdetektors wird überwacht, um zu bestimmen, wenn eine geeignete Kollimation erzielt worden ist. Die Stellung der zweiten Kollimationslinsenanordnung 80b wird verändert, bis eine geeignete Kollimation bei der Brennebene der Transformationslinse beobachtet wird. Wenn einmal eine geeignete Kollimation beobachtet wird, wird die Stellung der zweiten Kollimationslinsenanordnung 80b gehalten, indem die Linsenanordnung mit den Ohren 25 der Klemmbefestigung 70 in Position befestigt wird. Eine identische Ausrichtungsprozedur wird für jede Lin senanordnung und ihre entsprechende eindimensionale Halbleiterlaseranordnung 10 durchgeführt, bis die Linsenanordnung für jede Halbleiterlaseranordnung 10 geeignet ausgerichtet worden ist, so dass das Licht kollimiert und bei dem simulierten Nahfeld fokussiert wird.
  • Wenn der zweidimensionalen Laseranordnung geeignet Spannung zugeführt wird, erzeugt sie einen einzigen kollimierten Punkt einer Laserausgabe in dem Nahfeld. Indem eine Mehrzahl von eindimensionalen Halbleiterlaseranordnungen 10 eingesetzt wird, deren Ausgaben kombiniert werden können, kann die Ausgangsleistung der zweidimensionalen Halbleiterlaseranordnung recht hoch sein. Zum Beispiel 25 Watt einer Energie einer Welle eines Lasers wurde durch eine zweidimensionale Halbleiterlaseranordnung erzeugt, welche aus zwölf eindimensionalen Halbleiterlaseranordnungen bestanden, wobei jede der eindimensionalen Halbleiterlaseranordnungen einundzwanzig Emitter aufwies. Darüber hinaus betrug die Gesamteffizienz der Laseranordnung von einer elektrischen Eingangsleistung zu einer Leistung in der zentralen Keule ungefähr 26%.
  • Das US-Patent Nr. 5,299,222 offenbart einen alternativen Ansatz, um ein Laserdiodensystem mit einer hohen Leistung zu erzeugen, welches eine Laserausgabe von einem Stapel von Diodenlaserbarren in einer Form sammelt und konzentriert, welche zum Laserpumpen, z.B. bei einem Festkörperlaser, nützlich und flexibel ist. Wie schematisch in 4 dargestellt ist, wird die Lichtstrahlausgabe der gestapelten Diodenlaserbarren in eine Mehrzahl von optischen Fasern gekoppelt. Die von den Fasern ausgegebenen Lichtstrahlen können eingesetzt werden, um bei einem Resonator eines Lasers zu pumpen. Die Fasern können bei verschiedenen Endpunkten eines Hohlraums eines Festkörperlasers gruppiert werden, um ein effizientes Endpumpen durchzuführen. In 4 wird ein Lichtstrahl 11 durch eine Mehrzahl von Diodenlaserbarren in einem Diodenlaserstabstapel 13 emittiert, und Licht von einer ausgewählten Gruppe der Barren wird durch eine aus einer Mehrzahl von zylindrische Linsen 15 gesammelt, welche benachbart, zu aber beabstandet von jedem Diodenbarren in dem Stapel 13 angeordnet ist. Jeder Diodenlaserbarren kann ein Seitenverhältnis (Länge zu Breite) von bis zu 10.000 : 1 oder sogar höher aufweisen, und die zylindrischen Linsen 15 werden dazwischen geschoben, um den Abweichungswinkel des Strahles in einer ersten Richtung relativ zu dem Abweichungswinkel des Strahles in einer zweiten dazu senkrechten Richtung zu verringern, so dass der sich ergebende Abweichungswinkel des Strahles bei jeder der zwei Richtungen ungefähr derselbe ist.
  • Zwei oder mehr Drehspiegel 17A, 17B, 17C und 17D trennen wechselseitig ausgewählte Abschnitte des Lichtstrahls 11 in nicht überlappende Lichtstrahlkomponenten 19A, 19B, 19C bzw. 19D, und mindestens eine Pumpenlichtstrahlkomponente, wie z.B. 19E, ist optional durch einen Abschnitt des Lichtstrahls 11 definiert, welcher auf keinen Drehspiegel trifft. Jede Lichtstrahlkomponente 19A, 19B, 19C, 19D bzw. 19E wird dann durch eine geeignete fokussierende Optik 21A, 21B, 21C, bzw. 21E in eine entsprechende optische Mehrmodenfaser 23A, 23B, 23C, 23D bzw. 23E fokussiert, wobei die Durchmesser der Fasern derart gewählt sind, dass der optische Strahl, welcher für diejenige Faser vorgesehen ist, vollständig erfasst wird. Vorzugsweise ist der Sinus des Konvergenzwinkels, wenn ein Lichtstrahl bei einem Licht aufnehmenden Ende einer Faser ankommt, kleiner als die numerische Apertur NA dieser Faser. Bei einer Ausführungsform weist jede optische Faser einen Durchmesser von ungefähr 500 μm auf, aber dieser Faserdurchmesser kann bis zu einigen mm groß sein. Jede fokussierende Optik 21j (j = A, B, C, D oder E) kann eine Linse mit einer kurzen Brennweite, wie z.B. f = 6,35 mm, sein und ist ausgelegt, damit der sich ergebende Strahl zu einem Eingangsdurchmesser konvergiert, welcher an dem Eingang der entsprechenden Faser 23j gemessen wird und ungefähr 25 Prozent des Durchmessers des Abschnitts des Pumpenlichtstrahls 11 ist, welcher an der fokussierenden Optik 21j ankommt.
  • Die numerische Apertur NA der Mehrmodenfaser 23j liegt in dem Bereich von 0,15–0,3, kann aber auch bis zu 0,6 betragen. Jede optische Faser 23j gibt den Komponentenpumpenlichtstrahl, welcher darin übertragen wird, an einer ausgewählten Position und mit einer ausgewählten Winkelausrichtung relativ zu dem Laserhohlraum ab, bei welchem durch diese Sammlung von Komponentenpumpenlichtstrahlen zu pumpen ist. Jede optische Faser 23j ist mit einer Antireflexionsbeschichtung bezüglich der Diodenlaserwellenlänge P versehen, und die Beschichtung wird entweder direkt auf das Faserende oder auf ein separates Glasfenster aufgetragen, welches an das Licht aufnehmenden Ende dieser Faser geklebt ist. Das Kernmaterial der Faser 23j kann Glas sein und das Verkleidungsmaterial der Faser kann Glas oder Kunststoff mit einem kleineren Brechungsindex als dem Brechungsindex des Kerns sein, was die numerische Apertur der Faser nach einer nach dem Stand der Technik bekannten Weise bestimmt.
  • Es ist klar, dass eine Erweiterung des kurz vorher diskutierten Systems sowohl einen großen Umfang an Platz als auch komplexe optische Anordnungen erfordert, um die Ausgaben einer Mehrzahl der offenbarten Ausgangsmodule zu einem einzigen Punkt zu koppeln. Zum Beispiel legt das Vorhandensein der Linse 72 in 3 die Anforderung nach einer fokussierenden Linse, welche jedem Modul zugeordnet wird, nahe. 4 legt nahe, dass eine Mehrzahl von Linsen 21 erforderlich ist, um den Ausgang einer einzigen Diodenlaseranordnung effizient zu koppeln. Es wäre erstrebenswert, dass eine Mehrzahl von Halbleiterlaseranordnungen einen einzigen Punkt einer Laserausgabe einer hohen Intensität erzeugt, wobei ein einfaches und robustes optisches Hilfssystem verwendet wird. Darüber hinaus wäre es erstrebenswert, wenn eine Mehrzahl von Halbleiterlaseranordnungen gleichmäßig angebracht würde und wenn die Ausgaben davon in solch einer Weise kollimiert werden würden, dass sie die verfügbare Apertur ausfüllen, um dadurch eine im Wesentlichen konstante Intensität über dem von der Laserausgabe erzeugten einzigen Punkt bereitzustellen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Aus dem vorab stehenden ist klar geworden, dass es nach dem Stand der Technik eine Anforderung für ein Diodenlasersystem gibt, welches die vorab beschriebenen Mängel überwindet.
  • Eine Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung ist, ein Direktdiodenlasersystem bereitzustellen, welches ein hohes Beeinflussungsniveau bei einem Werkstück erzeugt.
  • Die Erfindung ist in Anspruch 1 definiert.
  • Eine andere Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung ist, ein Direktdiodenlasersystem bereitzustellen, welches einen Hochleistungslaserstrahl erzeugt. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Hochleistungslaserstrahl auf einem einzigen Punkt für eine Wechselwirkung mit einem Werkstück fokussiert werden. Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Hochleistungslaserstrahl in ein Ende eines Festkörperlasers geleitet werden.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Direktdiodenlasersystem bereitzustellen, welches ein hohes Beeinflussungsniveau bei einem Werkstück erzeugt, indem kollimierte Laserstrahlen vielfacher Frequenz dichroitisch gekoppelt werden. Vorteilhafter Weise können alle der kollimierten Laserstrahlen erzeugt werden, indem Laserdiodenanordnungen verwendet werden.
  • Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Direktdiodenlasersystem bereitzustellen, welches ein hohes Beeinflussungsniveau bei einem Werkstück erzeugt, wobei kollimierte Laserstrahlen vielfacher Frequenzen sowohl dichroitisch als auch polarisationsmäßig gekoppelt werden. Vorteilhafter Weise können alle der kollimierten Laserstrahlen erzeugt werden, indem Laserdiodenanordnungen verwendet werden.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Direktdiodenlasersystem bereitzustellen, welches ein hohes Beeinflussungsniveau bei einem Werkstück erzeugt, indem gleichzeitig tausende von kollimierten Laserdiodenausgaben über eine einzige Linse in eine einzige Faser gekoppelt werden.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Direktdiodenlasersystem bereitzustellen, welches eine linear skalierbare Ausgangsleistung eines Hochleistungsniveaus erzeugt.
  • Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch ein Direktdiodenlasersystem bereitgestellt, welches umfasst N Laserkopfanordnungen (LHAs), welche N Ausgangsstrahlen erzeugen, N optische Fasern, welche entsprechende der N Ausgangsstrahlen aufnehmen und N aufgenommene Ausgangsstrahlen erzeugen, und ein Lichtkopf, welcher die N aufgenommenen Ausgangsstrahlen wieder kollimiert und auf einen einzigen Punkt fokussiert. Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst jede Laserkopfanordnung des Direktdiodenlasersystems M Module, welche M Laserstrahlen erzeugen, wobei jeder der M Laserstrahlen eine entsprechende einzige Wellenlänge des Lichts aufweist, M – 1 dichroitische Filter, wobei jedes der M – 1 dichroitischen Filter eine entsprechende Wellenlänge der M Laserstrahlen durchlässt und alle anderen Wellenlängen der M Laserstrahlen reflektiert, und eine Faserkopplungsvorrichtung, welche die M Laserstrahlen sammelt, um einen entsprechenden der N Ausgangsstrahlen zu erzeugen.
  • Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch ein Direktdiodenlasersystem bereitgestellt, welches N Laserkopfanordnungen (LHAs) umfasst, welche N Ausgangsstrahlen erzeugen, wobei jede der N Laserkopfanordnungen aufweist M erste Module, welche M erste Laserstrahlen erzeugen, wobei jeder der M ersten Laserstrahlen eine entsprechende einzige Wellenlänge von Licht aufweist, M – 1 erste dichroitische Filter, welche einen ersten optischen Wellenleiter definieren, um alle der M ersten Laserstrahlen in einen ersten optischen Pfad zu leiten, wobei jedes der M – 1 ersten dichroitischen Filter einen entsprechenden der M ersten Laserstrahlen mit einer entsprechenden Wellenlänge durchlässt und alle anderen Wellenlängen der M ersten Laserstrahlen reflektiert, eine Faserkopplungsvorrichtung, welche benachbart zu dem ersten optischen Pfad angeordnet ist, um die M ersten Laserstrahlen aufzusammeln, um einen entsprechenden der N Ausgangsstrahlen zu erzeugen, N optische Fasern, welche entsprechende N Ausgangsstrahlen aufnehmen und N aufgenommene Ausgangsstrahlen erzeugen, und einen Lichtkopf, welcher die N aufgenommenen Ausgangsstrahlen wieder kollimiert und auf einen einzigen Punkt fokussiert.
  • Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile gemäß der vorliegenden Erfindung werden durch ein Verfahren bereitgestellt, um einen Hochenergielaserstrahl zu erzeugen, welches die Schritte aufweist:
    • (a) Erzeugen von P kollimierten Laserstrahlen mit einer M-ten Wellenlänge;
    • (b) Wiederholen des Schrittes (a) M-mal, um so M × P kollimierte Laserstrahlen mit M unterschiedlichen Wellenlängen zu erzeugen;
    • (c) Koppeln der M × P kollimierten Laserstrahlen in einen optischen Pfad;
    • (d) Koppeln der M × P kollimierten Laserstrahlen in eine i-te optische Faser, um dadurch einen entsprechenden i-ten Ausgangslaserstrahl zu erzeugen, wobei i von 1 bis N läuft;
    • (e) Wiederholen der Schritte (a) bis (d) N-mal, um dadurch N Ausgangslaserstrahlen zu erzeugen;
    • (f) Wieder Kollimieren der N Ausgangsstrahlen, um N wieder kollimierte Laserstrahlen zu erzeugen; und (g) Fokussieren der N wieder kollimierten Laserstrahlen auf einen einzigen Punkt.
  • Diese und andere Aufgaben, Merkmal und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen offenbart oder werden daraus ersichtlich.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Diese und verschiedene andere Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die folgende detaillierte Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen leichter verstanden, wobei gilt:
  • 1 ist eine Perspektivdarstellung einer eindimensionalen Halbleiterlaseranordnung, einer Brechungslinse und eines binären optischen Elements;
  • 2 ist eine zweidimensionale Halbleiterlaseranordnung und ihre zugehörige Kollimationsoptik, welche in einer Klemmbefestigung gehalten wird;
  • 3 ist eine Seitenansicht einer Transformationslinse in einer Struktur einer zweidimensionalen Halbleiterlaseranordnung, wobei die geeignete Kollimation von Laserdiodenausgaben durch eine Kollimationslinsenanordnung dargestellt ist;
  • 4 ist eine schematische Darstellung eines optischen Systems, welches eingesetzt wird, um die Ausgaben eines 1 cm langen Diodenlaserstapels in fünf separate Fasern zu koppeln;
  • 5 ist ein Blockdiagramm auf einem hohen Niveau eines erfindungsgemäßen Direktdiodenlasersystems mit einer hohen Effizienz und einer hohen Leistung;
  • 6 ist ein detaillierteres Blockdiagramm von ausgewählten Komponenten des in 5 dargestellten Direktdiodenlasersystems mit hoher Effizienz und hoher Leistung;
  • 7 ist eine detaillierte schematische Darstellung der optischen Grundplatte einer der Anordnungen, welche in 6 dargestellt sind, wobei die Darstellung zweckmäßig ist, um eine Facette einer Skalierung der Systemleistung gemäß der vorliegenden Erfindung zu verstehen.
  • 8 ist eine Seitenansicht eines Moduls der Diodenlaseranordnung, welches bei einer beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsform eingesetzt werden kann; und
  • 9 ist eine Darstellung einer beispielhaften Konfiguration der Lichtkopfanordnung der 5.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • 5 ist ein Blockdiagramm auf einem hohen Niveau des Direktdiodenlasersystems (DLS) 1 mit hoher Effizienz und hoher Leistung gemäß alternativen bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsformen. Wie in 5 dargestellt ist, umfasst das DLS 1 eine Spannungsquelle 100, welche sowohl einer Steuerung 200 als auch N Steuerungen einer Laserkopfanordnung (LHA), welche im Allgemeinen mit 300 bezeichnet werden, mit Leistung versorgen. Die N Laserkopfanordnungen (LHAs), welche im Allgemeinen mit 400 bezeichnet sind, empfangen die Ausgangsleistung der entsprechenden LHA-Steuerungen 300 und stellen über N optische Fasern einem Lichtkopf 500 N optische Ausgangslaserstrahlen bereit. Es sollte angemerkt werden, dass der Lichtkopf 500 vorteilhafter Weise um einen Laserkopf 510 (siehe 9) und somit um die alternative Bezeichnung in 5 verstärkt sein kann.
  • Vorzugsweise kann die Anzahl N der LHA-Steuerungen 300 und der LHAs 400 derart verändert werden, wie es erforderlich ist, um eine erwünschte Ausgangsleistung des DLS 1 bereitzustellen. In einem beispielhaften Fall sind 4 LHA-Steuerungen 300A, 300B, 300C und 300N, welche den 4 LHAs 400A, 400B, 400C bzw. 400N eine elektrische Leistung zur Verfügung stellen, in dem DLS 1 vorhanden. Das Blockdiagramm der 5 stellt ein DLS 1 dar, in welchem die optischen Ausgangslaserstrahlen der 4 LHAs 400, welche jeweils eine Leistung von 800 Watt erzeugen, kombiniert sind, um eine CW-Leistung von über 3200 Watt an eine einzige fokussierende Linse zu liefern. Wie im größeren Umfang mit Bezug auf 9 im Folgenden diskutiert wird, kann die Ausgabe jeder entsprechenden LHA 400 vorteilhafter Weise mit einer Faser gekoppelt werden und an dem distalen Ende jeder Faser (ein Durchmesser von ungefähr 1 mm) können sie wieder kollimiert werden. Die 4 kollimierten Laserquellen, d.h. die 4 optischen Ausgangsstrahlen, werden vorzugsweise durch eine einzige Linse gesammelt, welche die 3200 Watt Gesamtleistung auf einen einzigen Punkt fokussiert. Es ist klar, dass diese letztgenannte Technik im Allgemeinen bei industriellen Lasersystemen eingesetzt wird, um eine Beeinflussung auf dem Werkstück zu erhöhen.
  • Bei einer beispielhaften Ausführungsform des DLS 1 der 5 stellt die Spannungsversorgung der Steuerung 200 und den LHA-Steuerungen 300 eine Gleichspannung zur Verfügung. Vorzugsweise agiert die Steuerung 200 bezüglich der N LHA-Steuerungen 300, welche als Nebensteuerungen fungieren, als eine Hauptsteuerung. Es sollte angemerkt werden, dass jede der N LHA-Steuerungen 300 den optischen Ausgangsstrahl der entsprechenden LHA 400 steuert und verändert, wie es mit mehr Details im Folgenden diskutiert werden wird.
  • 6 ist ein Blockdiagramm auf einem Zwischenniveau, welches zusätzliche Details von in 5 dargestellten Komponenten der LHA 400 und des Lichtkopfs 500 darstellt. Vorteilhafter Weise umfasst jede der N LHAs 400 M Diodenlasermodule 410, wobei die Ausgangsstrahlen von M/2 Modulen mit den Ausgangsstrahlen der anderen M/2 Modulen 410 kombiniert werden, wobei eine Polarisationskombinationsvorrichtung 450 eingesetzt wird. Der kombinierte Ausgangsstrahl von jeder der N Polarisationskombinationsvorrichtungen 450 wird dem Lichtkopf 500 über eine Faserkopplungsoptik 460 und eine entsprechende optische Faser 470 bereitgestellt.
  • Nun wird mit Bezug auf 7 eine detaillierte Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform der LHA 400 präsentiert. Vorzugsweise befinden sich M Diodenlasermodule 410 in Gruppen von M/2 Modulen 410 auf einer Trägerplatte oder einer optischen Grundplatte 430, wobei die linken und rechten Gruppen der Module 410 auf gegenüberliegenden Seiten einer Polarisationskombinationsvorrichtung (einem Polarisationsfilter) 450 angeordnet sind. Die Ausgangsstrahlen des linken Satzes von M/2 Modulen 410 werden kombiniert, wobei (M/2) – 1 dichroitische Filter 420 eingesetzt werden, und werden zu der reflektierenden Oberfläche des Polarisationsfilters 450 geleitet. Die Ausgangsstrahlen des rechten Satzes der M/2 Module 410 werden kombiniert, wobei zusätzliche (M/2) – 1 dichroitische Filter 420 eingesetzt werden, und zu der durchlassenden Oberfläche des Polarisationsfilters 450 über eine Wellenplatte 440 geleitet. Das Polarisationsfilter 450 kombiniert die rechten und die linken Sätze der M/2 Laserstrahlen, welche durch die linken und die rechten M/2 Modulsätze in einer Weise erzeugt werden, die dem Fachmann gut bekannt ist.
  • Die Ausgangsstrahlen des Polarisationsfilters 450 werden über eine Faserkopplungsoptik 460 zu der optischen Faser 470 übertragen. Vorteilhafter Weise kann die Faserkopplungsoptik einen Relaisspiegel 462, eine Transformationslinse 464 und eine Faserkopplungsvorrichtung 466 umfassen, welche in dieser Reihenfolge entlang des optischen Pfades der LHA 400 angeordnet sind. Vorzugsweise sorgen das Polarisationsfilter 450 und der Relaisspiegel 463 für eine 2-achsige Einstellung während die Transformationslinse 464 für eine 5-achsige Einstellung sorgt.
  • Bei dem in 7 dargestellten beispielhaften Fall erzeugt die Wellenplatte 440 eine Polarisationsdrehung der Ausgangsstrahlen der rechten Gruppe der M/2 Module.
  • Vorteilhafter Weise erzeugt jeder der linken und rechten Sätze der Module 410 Ausgangsstrahlen, wobei jeder eine unterschiedliche einzige Wellenlänge aufweist, wobei die Trennung der Wellenlängen zwischen den Ausgangsstrahlen nur von der Qualität der dichroitischen Filter, welche bei dem DLS 1 eingesetzt werden, abhängt. (M/2) – 1 der Module 410 sind hinter einem entsprechenden optischen Bandpassfilter 420 angeordnet, welches nur den Ausgangsstrahl von demjenigen Modul überträgt und alle anderen Wellenlängen des Lichts reflektiert. Da das Modul mechanisch von dem zugeordneten dichroitischen Filter 420 unabhängig ist, können die dichroitischen Filter 420 getrennt von den Modulen 410 ausgerichtet werden. Nachdem alle Module 410 in der Wellenlänge kombiniert sind, wird dann das Breitbandpolarisationsfilter 450 eingesetzt, um die Ausgangsstrahlen von gegenüberliegenden Gruppen der M/2 Module 410 in einen einzigen Strahl einer hohen Leuchtkraft zu kombinieren.
  • Wie direkt vorab diskutiert wurde und wie in 7 dargestellt ist, werden zwölf kollimierte Diodenlasermodule 410 mit jeweils 100 Watt, jeweils sechs in der linken und sechs in der rechten Gruppe, kombiniert, um in eine einzige optische Faser eingekoppelt zu werden. Es sollte angemerkt werden, dass jedes Modul 410 in einer der linken und rechten Gruppen von Modulen 410 ein Laserlicht bei einer einzigen ausgewählten Wellenlänge erzeugt. Vorzugsweise entspricht die ausgewählte Wellenlänge der Bandpasswellenlänge eines der dichroitischen Filter 420. Die ausgewählte Wellenlänge liegt vorzugsweise in dem Bereich von ungefähr 450 nm bis 2,5 μm und die ausgewählten Wellenlängen fallen vorzugsweise alle in den Bereich von 760–1050 nm, wobei der Bereich von 800–980 nm am besten für den beispielhaften in 7 dargestellten Fall geeignet ist. Es sollte auch angemerkt werden, dass der minimale Wellenlängenunterschied für irgendwelche von zwei der Module 410 bei ungefähr 10 nm liegt, was dem minimalen Bandpass der dichroitischen Filter 420 entspricht, welche nach heutiger Technologie verfügbar sind. Daher liegt die Anzahl M von Modulen 410 in jeder LHA 400 bei 20 für jede Bandbreite von 100 nm in der Ausgabe des Lichtkopfes 500, wenn sowohl dichroitische Filter 420 als auch ein Polarisationsfilter 450 eingesetzt werden, und bei 10 für jede Bandbreite von 100 nm, wenn nur dichroitische Filter 420 eingesetzt werden. Die Anzahl M der Module kann jedoch erhöht werden, wenn der Bandpass von jedem der dichroitischen Filter 420 verkleinert wird. Es sollte angemerkt werden, dass die dichroitischen Filter 420 vorteilhafter Weise Tiefpass-, Hochpass- er Bandpassfilter sein können.
  • Es ist klar, dass die Wellenlängen, welche durch die Module 410 erzeugt werden, vorteilhafter Weise derart ausgewählt werden können, dass sie einen Einsatz des DLS 1 erleichtern. Zum Beispiel kann ein einziges der Module 410 eine Wellenlänge in dem sichtbaren Bereich des Spektrums erzeugen, um so einen Führungsstrahl für Sicherheitsgesichtspunkte bereitzustellen.
  • Jedes der Module 410 kann vorteilhafter Weise derart konstruiert werden, wie es in 8 dargestellt ist, wobei eine Mehrzahl von Laserdiodenanordnungen 414 durch eine Wärmesenke 412 in einem Gehäuse 418 gehalten werden. Vorzugsweise werden 3 oder mehr gekippte Korrekturspiegel 416 verwendet, um die Ausgaben der Laserdiodenanordnungen 414 in einen hoch kollimierten Ausgangsstrahl zu kombinieren. Vorzugsweise umfasst jedes Modul 410 P Laserdioden. Es ist klar, dass die einzige wesentliche Grenze bezüglich der Anzahl P die Anzahl der Laserdioden ist, welche effektiv gekühlt werden kann.
  • Es sollte angemerkt werden, dass die Module 410, während sie denjenigen in dem US-Patent Nr. 5,212,707 in einigen Aspekten ähnlich sind, bei einer Anzahl von anderen Aspekten wesentlich unterschiedlich dazu sind. Die Module, welche in dem US-Patent Nr. 5,212,707 beschrieben werden, wurden tatsächlich als ein Teil eines Faser gekoppelten Systems von 100 Watt hergestellt und getestet, welches durch den Anmelder 1993 verkauft wurde. Während diese Module hoch kollimierte Laserdiodenanordnungen erzeugten, gab es mehrere neue Entwicklungen in der Technologie, welche ermöglichten, dass die Module 410 gegenüber denjenigen, welche in dem US-Patent Nr. 5,212,707 offenbart sind, verbessert werden. Zum Beispiel waren die Basisemitter, welche bei dem Patent eingesetzt wurden, indexgeführte Vorrichtungen, d.h. Rippenlaser („Rib Lasers"). Im Gegensatz dazu können die erfindungsgemäßen Module 410 vorteilhafter Weise gewinngeführte Strukturen, insbesondere durch ein Oxid 20 μm breite definierte Streifen, sein. Während die Laserdiodenanordnung 414 nicht dieselbe Abweichung wie die in dem US-Patent Nr. 5,212,707 beschriebenen indexgeführten Strukturen erzeugt, erzeugen sie wesentlich höhere Ausgangsleistungsniveaus. Darüber hinaus umfassen die zusätzlichen Verbesserungen, welche entwickelt wurden, seitdem das '707-Patent erstellt wurde:
    • (a) Den Einsatz von indexgeführten Vorrichtungen mit einer hohen Leistung, wie z.B. solchen, welche in einem Modell Nr. SDL 5410 von Spectra Labs, Inc. gefunden werden;
    • (b) Den Einsatz einer sich verjüngenden Oszillatorausführung, was im Allgemeinen ein durch Oxid definierter Streifen aber mit einer divergierenden Wellenfront ist; und
    • (c) Eine verbesserte binäre Optik, wobei es nicht länger notwendig ist, ein Brechungselement einzusetzen, um die Leistung zu verteilen und das Licht von den Emittern zu kollimieren. Es ist klar, dass diese letzte Verbesserung allein die effektive Beeinflussung, welche durch jede der Laserdiodenanordnungen 414 erzeugt wird, erhöht.
  • All diese Verbesserungen gemeinsam zu implementieren, kann die Leuchtstärke des Moduls 410 dramatisch gegenüber der ursprünglichen Ausführung, welche in den Modulen verwendet wird, die in dem US-Patent Nr. 5,212,707 beschrieben sind, erhöhen.
  • Es sollte angemerkt werden, dass das Modul 410, welches in 8 dargestellt ist, Richtspiegel 416 in der Basismodulstruktur umfasst. Diese Richtspiegel werden eingesetzt, um den Ausgangsstrahl, welcher das Modul 410 verlässt, durch den in 7 dargestellten optischen Pfad und in die optische Faser 470 zu leiten. Vorteilhafter Weise sorgen die Richtspiegel 416 für die Feineinstellungen, welche erforderlich sind, um eine hohe Kopplungseffizienz mit der optischen Faser 470 zu erzielen. Es sollte auch angemerkt werden, dass die ersten handelsüblichen Systeme gemäß dem US-Patent Nr. 5,212,707 eine Ausgangsleistung von 100 W durch eine Polarisationskopplung von zwei der in 2 und 3 dargestellten Laserdiodenanordnungen bereitstellen. Dieser Ansatz einer Kopplung innerhalb des Moduls wurde zu Gunsten der in 8 dargestellten Modulkonfiguration verworfen, welche die Gesamtgröße des Moduls 410 vorteilhafter Weise verringert, während die Beeinflussung bei dem Werkstück erhöht wird.
  • Eine andere Verbesserung bezüglich der Basisausführung der Module 410 ist der Einsatz von stapelbaren Mikrokanalkühlvorrichtungen, um die Packungsdichte der Laserdioden zu erhöhen und folglich die Gesamtgröße des Systems zu verringern. Vorteilhafter Weise können Kühlsysteme, wie diejenigen, welche in dem US-Patent Nr. 5,495,490 offenbart sind, eingesetzt werden.
  • Mit Bezug auf 9 umfasst eine bevorzugte Ausführungsform des Lichtkopfs 500 N Kollimationslinsen 504, welche die Ausgangsstrahlen von optischen Fasern 470 über N Faserausgänge 502 empfangen und welche zusammen mit einer Transformationslinse 506 die N Ausgangsstrahlen auf einen einzigen Punkt fokussieren. Es ist klar, dass die Ausgabe von M × N × P Laserdioden durch den Lichtkopf 500 auf einen einzigen Punkt fokussiert werden. Es ist klar, dass alternativ die Ausgabe der LHAs 400 derart kombiniert werden können, dass ein Endpumpen bei einem Festkörperlaserstab 510 durchgeführt wird, wobei eine identische oder eine ähnliche Struktur, wie die in 9 dargestellte, verwendet wird. Es sollte angemerkt werden, dass die Anzahl der Kollimationslinsen in dem Lichtkopf 500 N, die Anzahl der LHAs 400, ist. Es sollte auch angemerkt werden, dass der Laserstab 510 vorteilhafter Weise durch entweder eine Seltenerde dotierte optische Faser oder durch einen Farbstofflaser ersetzt werden kann, d.h. irgendein Laserverstärkungsmedium kann in Reihe mit dem Kopf 500 gekoppelt werden.
  • Wie vorab diskutiert wurde, ist das DLS 1, welches in 5 dargestellt ist, ein beispielhafter Fall, bei welchem die Ausgangsstrahlen von vier LHAs 400 kombiniert werden, um eine CW-Leistung von 3200 W auf eine einzige fokussierende Linse 506 abzugeben. Es sollte angemerkt werden, dass der Ausgangsstrahl jeder LHA 400 erzeugt wird, indem die Ausgaben der zwölf Module 410 dichroitisch und bezüglich der Polarisation gekoppelt werden.
  • Es sollte verstanden worden sein, dass die Ausgangsleistung des DLS 1 durch eine Zahl von Möglichkeiten verändert werden kann. Erstens kann die Anzahl N der LHAs 400 verändert werden. Zum Beispiel würde eine Verdopplung der Anzahl N der LHAs 400 die kombinierte Leistung der Ausgangsstrahlen verdoppeln. Alternativ kann die Anzahl M der Module 410 und korrespondierenden dichroitischen Filter verändert werden, um das Ausgangsleistungsniveau zu verändern. In einem beispielhaften Fall würde die Verringerung der Anzahl M von 12 auf 6 die Ausgangsleistung der speziellen LHA 400 halbieren. Schließlich sollte angemerkt werden, dass die Ausgangsleistung des DLS 1 vorteilhafter Weise verändert werden kann, indem entweder die Anzahl M × N der Systemmodule 410, welche mit Energie versorgt werden, gesteuert wird oder indem das Anregungsleistungsniveau bei einem Teil der M × N Module 410 gesteuert wird. Obwohl die Ausgangsleistung eingestellt werden kann, indem der Anregungsstrom für die M × N Module 410 gleichmäßig eingestellt wird, ist klar, dass eine Steuerung bei der oberen und unteren Grenze der Systemleistung schwierig sein kann. Aus diesem Grund können ausgewählte Abschnitte der M × N Module gesteuert werden während die anderen der M × N Module 410 abhängig von der erwünschten Systemausgangsleistung angeschaltet oder abgeschaltet sind. Es sollte auch verstanden worden sein, dass die Ausgangsleistung der ausgewählten M × N Module 410 entsprechend des Anregungsstroms in einer CW-Betriebsart verändert werden kann oder durch ungleiche Tastverhältnisse bei einer gepulsten Betriebsart verändert werden kann.
  • Wie vorab diskutiert wird, wird der Ausgang jedes entsprechenden Moduls auf eine optische Faser 470 gekoppelt. Es sollte angemerkt werden, dass die Transformationslinse 464 den gesamten Ausgangsstrahl der LHA 400 auf die Faser 470 fokussiert und in diese koppelt. Vorzugsweise ist der Sinus des Konvergenzwinkels, wenn der Lichtstrahl bei dem Licht aufnehmenden Ende der Faser 470 ankommt, kleiner als die numerische Apertur NA dieser Faser. Vorteilhafter Weise ist die NA der Faser 470 kleiner als 0,47. Vorzugsweise liegt die NA der Faser 470 bei ≤ 0,19 und besser liegt die NA der optischen Leistung bei ≤ 0,16.
  • Vorzugsweise ist die Faserkopplungslinse 464 eine Linse, welche speziell entworfen ist, um die Ansammlung von Strahlen von dem System mit einem breiten Wellenlängenband der LHA 400 in die optische Faser 470 zu fokussieren. Die Anzahl der Module 410, welche bei dem in 7 dargestellten beispielhaften Fall dargestellt ist, wurde derart gewählt, dass sie die Zielvorgabe bezüglich der optischen Leistung erfüllt, welche bei dem Faserausgang erforderlich ist, und sie ist vollständig abhängig von der Qualität der verwendeten Optik. Wie vorab diskutiert wurde, ist das einzige Kriterium, dass das System 800 Watt aus der Faser erzeugt und in einer NA von 0,16 enthalten ist.
  • Der Fachmann erkennt, dass die kommerziellen Anwendungen von einer Operation bis zu einem Schneiden, Schweißen und zu einer Wärmebehandelung von Me tallen reichen. Darüber hinaus ist dieses DLS 1 ideal für ein Ablösen von Farbe, ein Härten, ein Schneiden und ein Bohren von Verbundstoffen. Militärische Anwendungen reichen von einem Beleuchtungssystem ohne kardanische Aufhängung bis zu einem Verzögerungs-Verweigerungs-System für Nuklearlagerungsbereiche.
  • Eine andere Schlüsselanwendung für diese Technologie ist als eine optische Pumpe für Festkörperlaser, wie es vorab diskutiert ist, welche auf Seltenerdmetallen basieren. Diese Konfiguration ermöglicht ein ausgezeichnetes Endpumpen bei einem Festkörperlaserstab, bei einer mit Seltenerde dotierten Faser oder bei einem Farbstofflaser. Darüber hinaus hat sich diese Konfiguration als das effizienteste Mittel erwiesen, welches schon entworfen ist, um nicht kohärentes Laserdiodenpumpenlicht in einen qualitativ hochwertigen Strahl einer hohen Lichtstärke zu wandeln.
  • Obwohl eine momentan bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform vorab im Detail beschrieben worden ist, sollte klar sein, dass dem Fachmann viele Veränderungen und/oder Modifikationen der erfinderischen Grundkonzepte, welche hier gelehrt werden, einfallen, welche dennoch unter den Umfang der vorliegenden Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, fallen.

Claims (21)

  1. Diodenlasersystem umfassend: N Laserkopfanordnungen (LHAs) (400), welche N Ausgangsstrahlen erzeugen, wobei jede der N LHAs aufweist: – M Module (410), welche M Laserstrahlen erzeugen, wobei jeder der M Laserstrahlen eine einzige unterschiedliche Wellenlänge aufweist; – M – 2 dichroitische Filter (420), wobei jedes der M – 2 dichroitischen Filter einen entsprechenden der M Laserstrahlen durchlässt und alle anderen der M Laserstrahlen reflektiert; – eine Faserkopplungsvorrichtung (460), welche die M Laserstrahlen sammelt, um einen entsprechenden der N Ausgangsstrahlen zu erzeugen; – N optische Fasern (470), welche entsprechende der N Ausgangsstrahlen aufnehmen und N aufgenommene Ausgangsstrahlen erzeugen; und – eine optische Anordnung (504, 506), welche die N empfangenen Ausgangsstrahlen auf einen einzigen Punkt wieder kollimiert und fokussiert, – wobei N und M beide Integer ≥ 2 sind.
  2. Diodenlasersystem nach Anspruch 1, weiter N LHA-Steuerungen (300) umfassend, welche die Ausgangsleistung, die von einer entsprechenden der N LHAs erzeugt wird, steuern.
  3. Diodenlasersystem nach Anspruch 1, weiter eine LHA-Steuerung (200) umfassend, welche die Ausgangsleistung, die von allen der N LHAs erzeugt wird, steuert.
  4. Diodelasersystem nach Anspruch 1, wobei die optische Anordnung umfasst: – N Kollimationslinsen (504), um entsprechende der N Ausgangsstrahlen wieder zu kollimieren; und – eine einzige Transformationslinse (506), welche die wieder kollimierten N Ausgangsstrahlen auf den einzigen Punkt fokussiert.
  5. Diodenlasersystem nach Anspruch 4, wobei der einzige Punkt mit einem Ende eines Festkörperlaserstabs korrespondiert.
  6. Diodenlasersystem nach Anspruch 4, wobei der einzige Punkt mit einem Ende einer Seltenerde dotierten optischen Faser korrespondiert.
  7. Diodenlasersystem nach Anspruch 1, wobei jede der LHAs umfasst: – M/2 erste Module (410), welche M/2 erste Laserstrahlen erzeugen, wobei jeder der M/2 ersten Laserstrahlen eine einzige entsprechende Wellenlänge aufweist; – (M/2) – 1 dichroitische erste Filter (420), wobei jedes der (M/2) – 1 dichroitischen ersten Filter einen entsprechenden der M/2 ersten Laserstrahlen durchlässt und alle anderen der M/2 ersten Laserstrahlen reflektiert; – M/2 zweite Module (410), welche M/2 zweite Laserstrahlen erzeugen, wobei jeder der M/2 zweiten Laserstrahlen eine einzige entsprechende Wellenlänge aufweist; – (M/2) – 1 dichroitische zweite Filter (420), wobei jedes der (M/2) – 1 dichroitischen zweiten Filter eine entsprechende der M/2 zweiten Laserstrahlen durchlässt und alle anderen der M/2 zweiten Laserstrahlen reflektiert; – ein Polarisationsfilter (450), welches die ersten und zweiten M/2 Laserstrahlen koppelt, um dadurch M polarisationsgekoppelte Laserstrahlen zu erzeugen; und – eine Faserkopplungsvorrichtung (466), um die M polarisationsgekoppelten Laserstrahlen zu sammeln, um einen entsprechenden der N Ausgangsstrahlen zu erzeugen.
  8. Diodenlasersystem nach Anspruch 1, wobei jedes der M – 2 dichroitischen Filter den entsprechenden der M Laserstrahlen bandpassfiltert und alle anderen der M Laserstrahlen reflektiert.
  9. Diodenlasersystem nach einem der Ansprüche 1–8, wobei jede der N LHAs aufweist: – (M/2) – 1 erste dichroitische Filter (420), welche einen ersten optischen Hohlleiter definieren, um alle der M ersten Laserstrahlen in einen ersten optischen Pfad zu leiten, wobei jedes der (M/2) – 1 ersten dichroitischen Filter (420) einen entsprechenden der M ersten Laserstrahlen durchlässt und alle anderen der M ersten Laserstrahlen reflektiert; – wobei die Faserkopplungsvorrichtung (466) benachbart zu dem ersten optischen Pfad angeordnet ist, wobei N und M beide Integer ≥ 2 sind.
  10. Diodenlasersystem nach Anspruch 9, wobei der einzige Punkt mit einem Ende eines Laserverstärkungsmediums korrespondiert.
  11. Diodenlasersystem nach Anspruch 9, wobei jede der LHAs weiter umfasst: – (M/2) zweite Module (410), welche M zweite Laserstrahlen erzeugen, wobei jeder der M zweiten Laserstrahlen eine einzige unterschiedliche Wellenlänge aufweist; – (M/2) – 1 zweite dichroitische Filter (420), welche einen zweiten optischen Hohlleiter definieren, um alle der M zweiten Laserstrahlen in einen zweiten optischen Pfad zu leiten, wobei jedes der (M/2) – 1 zweiten dichroitischen Filter (420) einen entsprechenden der M zweiten Laserstrahlen durchlässt und alle anderen der M zweiten Laserstrahlen reflektiert; – ein Drehelement (440), um die Polarisation der M zweiten Laserstrahlen zu drehen; und – ein Polarisationsfilter (450), welches sich an der Schnittstelle des ersten und zweiten optischen Pfades befindet und welches die M ersten und M zweiten Laserstrahlen in den zweiten optischen Pfad koppelt, um dadurch 2M polarisationsgekoppelte Laserstrahlen zu erzeugen; – wobei die Faserkopplungsvorrichtung (466) die 2M polarisationsgekoppelten Laserstrahlen sammelt, um einen entsprechenden der N Ausgangsstrahlen zu erzeugen.
  12. Diodenlasersystem nach Anspruch 9, wobei die Faserkopplungsvorrichtung eine Transformationslinse (464) umfasst, welche die M ersten Laserstrahlen aufnimmt und mit einem der N optischen Fasern koppelt, um dadurch einen entsprechenden der N Ausgangsstrahlen zu erzeugen.
  13. Diodenlasersystem nach Anspruch 1, weiter umfassend: – Mittel um N Laserstrahlen zu erzeugen, wobei jeder der N Laserstrahlen mehrere Lichtwellenlängen aufweist und wobei die Erzeugungsmittel umfassen: – (M/2) erste Mittel (410), um M erste Laserstrahlen zu erzeugen, wobei jeder der M ersten Laserstrahlen eine einzige unterschiedliche Wellenlänge aufweist; – (M/2) – 1 erste Filtermittel (420), welche einen ersten optischen Hohlleiter definieren, um alle der M ersten Laserstrahlen in einen ersten optischen Pfad zu leiten, wobei jedes der (M/2) – 1 ersten Filtermittel (420) einen entsprechenden der M ersten Laserstrahlen durchlässt und alle anderen der M ersten Laserstrahlen reflektiert; – wobei N und M beide Integer ≥ 2 sind.
  14. Diodenlasersystem nach Anspruch 13, wobei die optische Anordnung umfasst: – N Kollimationslinsen (504), um die N × M Laserstrahlen wieder zu kollimieren; und – eine einzelne Transformationslinse (506), welche die wieder kollimierten N × M Laserstrahlen auf den einzelnen Punkt fokusiert.
  15. Diodenlasersystem Anspruch 13, wobei der einzelne Punkt mit einem Ende eines Farbstofflasers korrespondiert.
  16. Diodenlasersystem nach Anspruch 13, wobei die Erzeugungsmittel weiter umfassen: – (M/2) zweite Mittel (410), um M zweite Laserstrahlen zu erzeugen, wobei jeder der Ni zweiten Laserstrahlen eine einzige unterschiedliche Wellenlänge aufweist; – (M/2) – 1 zweite Filtermittel (420), welche einen zweiten optischen Hohlleiter definieren, um alle der M zweiten Laserstrahlen in einen zweiten optischen Pfad zu leiten, wobei jedes der (M/2) – 1 zweiten Filtermittel (420) einen entsprechenden der Ni zweiten Laserstrahlen durchlässt und alle anderen der M zweiten Laserstrahlen reflektiert; – Drehmittel (440), um die Polarisationen der M zweiten Laserstrahlen zu drehen; und – Polarisationsmittel (450), welche sich an der Schnittstelle des ersten und zweiten Pfades befinden, um die M ersten und M zweiten Laserstrahlen in den zweiten optischen Pfad zu koppeln, um dadurch 2M polarisationsgekoppelte Laserstrahlen zu erzeugen; – wobei die Faserkopplungsmittel die 2M polarisationsgekoppelten Laserstrahlen sammeln, um einen entsprechenden der N Laserstrahlen zu erzeugen.
  17. Diodenlasersystem nach Anspruch 16, wobei die Faserkopplungsvorrichtung eine Transformationslinse umfasst, um die 2M polarisationsgekoppelten Laserstrahlen aufzunehmen und mit einem der N optischen Fasermitteln zu koppeln, um dadurch einen entsprechenden der N Ausgangsstrahlen zu erzeugen.
  18. Verfahren zum Erzeugen eines Energielaserstrahles, umfassend: – (a) Erzeugen von P kollimierten Laserstrahlen mit einer M-ten Wellenlänge; – (b) Wiederholen des Schrittes (a) M-mal, um so M × P kollimierte Laserstrahlen mit M unterschiedlichen Wellenlängen zu erzeugen; – (c) Koppeln der M × P kollimierten Laserstrahlen in einen optischen Pfad (470); – (d) Koppeln der M × P kollimierten Laserstrahlen in eine i-te optische Faser, um dadurch einen entsprechenden i-ten Ausgangslaserstrahl zu erzeugen, wobei i von 1 bis N läuft; – (e) Wiederholen der Schritte (a) bis (d) N-mal, um dadurch N Ausgangslaserstrahlen zu erzeugen; – (f) wieder Kollimieren der N Ausgangsstrahlen, um N wieder kollimierte Laserstrahlen zu erzeugen; und – (g) Fokussieren der N wieder kollimierten Laserstrahlen auf einen einzigen Punkt, – wobei M, N und P jeweils Integer ≥ 2 sind.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Schritt (c) ein dichroitisches Koppeln der M × P kollimierten Laserstrahlen in den optischen Pfad umfasst.
  20. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Schritt (c) ein dichroitisches Koppeln und Polarisationskoppeln der M × P kollimierten Laserstrahlen in den optischen Pfad umfasst.
  21. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Schritt (c) ein Polarisationskoppeln der M × P kollimierten Laserstrahlen in den optischen Pfad umfasst.
DE69736133T 1996-09-27 1997-09-16 Direktes hochleistungslaserdiodensystem mit hoher effizienz und zugehörende verfahren Expired - Lifetime DE69736133T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/722,619 US5715270A (en) 1996-09-27 1996-09-27 High efficiency, high power direct diode laser systems and methods therefor
US722619 1996-09-27
PCT/US1997/016445 WO1998013910A1 (en) 1996-09-27 1997-09-16 High efficiency, high power direct diode laser systems and methods therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69736133D1 DE69736133D1 (de) 2006-07-27
DE69736133T2 true DE69736133T2 (de) 2007-01-04

Family

ID=24902626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69736133T Expired - Lifetime DE69736133T2 (de) 1996-09-27 1997-09-16 Direktes hochleistungslaserdiodensystem mit hoher effizienz und zugehörende verfahren

Country Status (6)

Country Link
US (2) US5715270A (de)
EP (1) EP1008212B1 (de)
JP (1) JP2001501777A (de)
AU (1) AU4646197A (de)
DE (1) DE69736133T2 (de)
WO (1) WO1998013910A1 (de)

Families Citing this family (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5988862A (en) * 1996-04-24 1999-11-23 Cyra Technologies, Inc. Integrated system for quickly and accurately imaging and modeling three dimensional objects
US5715270A (en) 1996-09-27 1998-02-03 Mcdonnell Douglas Corporation High efficiency, high power direct diode laser systems and methods therefor
US6331692B1 (en) * 1996-10-12 2001-12-18 Volker Krause Diode laser, laser optics, device for laser treatment of a workpiece, process for a laser treatment of workpiece
AU772542B2 (en) * 1998-11-12 2004-04-29 University Of Sydney, The Diode array side-pumping of a laser system
AUPP717098A0 (en) * 1998-11-12 1998-12-10 University Of Sydney, The Diode array side-pumping of waveguides
US6229940B1 (en) 1998-11-30 2001-05-08 Mcdonnell Douglas Corporation Incoherent fiber optic laser system
US6266359B1 (en) 1999-09-02 2001-07-24 Alphamicron, Inc. Splicing asymmetric reflective array for combining high power laser beams
US7027475B1 (en) * 2000-04-11 2006-04-11 Nuvonyx, Inc. Tailored index single mode optical amplifiers and devices and systems including same
US6451152B1 (en) 2000-05-24 2002-09-17 The Boeing Company Method for heating and controlling temperature of composite material during automated placement
US6753199B2 (en) 2001-06-29 2004-06-22 Xanoptix, Inc. Topside active optical device apparatus and method
US7831151B2 (en) * 2001-06-29 2010-11-09 John Trezza Redundant optical device array
US6775308B2 (en) 2001-06-29 2004-08-10 Xanoptix, Inc. Multi-wavelength semiconductor laser arrays and applications thereof
US6724794B2 (en) * 2001-06-29 2004-04-20 Xanoptix, Inc. Opto-electronic device integration
US6731665B2 (en) * 2001-06-29 2004-05-04 Xanoptix Inc. Laser arrays for high power fiber amplifier pumps
US6790691B2 (en) 2001-06-29 2004-09-14 Xanoptix, Inc. Opto-electronic device integration
US6633421B2 (en) 2001-06-29 2003-10-14 Xanoptrix, Inc. Integrated arrays of modulators and lasers on electronics
US6753197B2 (en) 2001-06-29 2004-06-22 Xanoptix, Inc. Opto-electronic device integration
JP4556160B2 (ja) * 2001-11-17 2010-10-06 インステク インコーポレイテッド レーザークラッディングとレーザー金属加工技術において、映像撮影とイメージプロセッシングを用いて、クラッディング層高さをリアルタイムでモニタし、かつ制御する方法及びそのシステム
CN101694582B (zh) * 2001-11-17 2012-04-18 株式会社Insstek 实时监测和控制淀积高度的方法和系统
US6987240B2 (en) * 2002-04-18 2006-01-17 Applied Materials, Inc. Thermal flux processing by scanning
ATE535009T1 (de) * 2002-05-08 2011-12-15 Phoseon Technology Inc Hocheffiziente halbleiter-lichtquelle sowie verfahren zu deren verwendung und herstellung
FI116010B (fi) * 2002-05-22 2005-08-31 Cavitar Oy Menetelmä ja laserlaite suuren optisen tehotiheyden tuottamiseksi
US6965469B2 (en) 2002-11-20 2005-11-15 The Boeing Company Fiber amplifier having a non-doped inner core and at least one doped gain region
JP2005005511A (ja) * 2003-06-12 2005-01-06 Fanuc Ltd 半導体レーザ装置
EP1678442B8 (de) * 2003-10-31 2013-06-26 Phoseon Technology, Inc. LED-Lichtmodul und Herstellungsverfahren
US7524085B2 (en) * 2003-10-31 2009-04-28 Phoseon Technology, Inc. Series wiring of highly reliable light sources
US7046703B2 (en) * 2003-12-18 2006-05-16 The Boeing Company Bessel free electron laser device
EP1735844B1 (de) * 2004-03-18 2019-06-19 Phoseon Technology, Inc. Verwendung eines hochdichten leuchtdioden-arrays mit mikro-reflektoren für aushärtungsverfahren
EP1743384B1 (de) 2004-03-30 2015-08-05 Phoseon Technology, Inc. Led-gruppe mit led-detektoren auf gruppenbasis
DK1756876T3 (da) * 2004-04-12 2011-07-18 Phoseon Technology Inc LED-opstilling med høj densitet
WO2005100961A2 (en) 2004-04-19 2005-10-27 Phoseon Technology, Inc. Imaging semiconductor strucutures using solid state illumination
ATE467929T1 (de) 2004-08-18 2010-05-15 Arctos Showlasertechnik E K Laservorrichtung zur erzeugung eines laserstrahls
DE102004040107A1 (de) * 2004-08-18 2006-02-23 Arctos Showlasertechnik E.Kfm. Laservorrichtung zur Erzeugung eines roten Laserstrahls
KR101288758B1 (ko) * 2004-12-30 2013-07-23 포세온 테크날러지 인코퍼레이티드 산업 공정에서 광원을 사용하는 시스템 및 방법
US20060269687A1 (en) * 2005-05-31 2006-11-30 Federal-Mogul World Wide, Inc. Selective area fusing of a slurry coating using a laser
US7881355B2 (en) * 2005-12-15 2011-02-01 Mind Melters, Inc. System and method for generating intense laser light from laser diode arrays
US7642527B2 (en) * 2005-12-30 2010-01-05 Phoseon Technology, Inc. Multi-attribute light effects for use in curing and other applications involving photoreactions and processing
US7458358B2 (en) * 2006-05-10 2008-12-02 Federal Mogul World Wide, Inc. Thermal oxidation protective surface for steel pistons
DE102007002498A1 (de) * 2006-07-24 2008-01-31 Arctos Showlasertechnik E.Kfm. Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von Laserstrahlen
US20080117944A1 (en) * 2006-11-16 2008-05-22 Nlight Photonics Corporation Diode laser ramping power supply
US7710639B2 (en) * 2006-12-12 2010-05-04 Northrop Grumman Space & Mission Systems Corporation System and method for uniform illumination of a target area
US20080234670A1 (en) * 2007-03-15 2008-09-25 Rogers C Brian System and apparatus providing a controlled light source for medicinal applications
DE102007045845A1 (de) * 2007-09-26 2009-04-09 Arctos Showlasertechnik E.Kfm. Laservorrichtung
US7760776B2 (en) * 2007-11-02 2010-07-20 Glen Ivan Redford Scalable, reconfigurable, laser combiner
US9063289B1 (en) 2008-06-30 2015-06-23 Nlight Photonics Corporation Multimode fiber combiners
US8873134B2 (en) 2008-08-21 2014-10-28 Nlight Photonics Corporation Hybrid laser amplifier system including active taper
US9158070B2 (en) 2008-08-21 2015-10-13 Nlight Photonics Corporation Active tapers with reduced nonlinearity
US9285541B2 (en) 2008-08-21 2016-03-15 Nlight Photonics Corporation UV-green converting fiber laser using active tapers
US9494738B1 (en) 2009-05-28 2016-11-15 Nlight, Inc. Single mode fiber combiners
US8660156B2 (en) * 2009-09-03 2014-02-25 Lawrence Livermore National Security, Llc Method and system for powering and cooling semiconductor lasers
US9484706B1 (en) 2012-06-12 2016-11-01 Nlight, Inc. Tapered core fiber manufacturing methods
US8896827B2 (en) 2012-06-26 2014-11-25 Kla-Tencor Corporation Diode laser based broad band light sources for wafer inspection tools
US9343868B2 (en) 2012-08-28 2016-05-17 Optical Engines Inc. Efficient generation of intense laser light from multiple laser light sources using misaligned collimating optical elements
WO2014105757A1 (en) 2012-12-31 2014-07-03 Nlight Photonics Corporation All fiber low dynamic pointing high power lma fiber amplifier
WO2014105756A1 (en) 2012-12-31 2014-07-03 Nlight Photonics Corporation Spatially stable high brightness fiber
EP2991799B1 (de) 2013-04-29 2018-04-04 Mark S. Zediker System und verfahren für dreidimensionales drucken unter verwendung einer sehbaren laserlichtquelle
US9310560B2 (en) 2014-02-26 2016-04-12 TeraDiode, Inc. Systems and methods for multiple-beam laser arrangements with variable beam parameter product
JP6652555B2 (ja) * 2014-10-15 2020-02-26 ルーメンタム オペレーションズ エルエルシーLumentum Operations LLC レーザシステム、及び、レーザシステムの出力パワーを調整する方法
EP3215886A4 (de) 2014-11-07 2018-08-01 UVLRX Therapeutics Inc. Hocheffizienter lwl-kombinator für mehrere nichtkohärente lichtquellen
US9853416B2 (en) 2016-01-11 2017-12-26 Alcatel-Lucent Usa Inc. Multimode vertical-cavity surface-emitting laser
US10075257B2 (en) 2016-01-11 2018-09-11 Nokia Of America Corporation Optical spatial division multiplexing usable at short reach
CN106785898A (zh) * 2017-02-20 2017-05-31 广东工业大学 一种半导体激光器光纤耦合系统
DE102020118421B4 (de) * 2020-07-13 2023-08-03 Focuslight Technologies Inc. Laservorrichtung
US20230359052A1 (en) * 2020-09-28 2023-11-09 Nichia Corporation Light-emitting device and manufacturing method therefor

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2258751B1 (de) * 1974-01-18 1978-12-08 Thomson Csf
JPS54103055A (en) 1978-01-31 1979-08-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Spectrometer
US4823357A (en) * 1986-11-10 1989-04-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Diffraction limited dichroic combiner diode laser
US5048911A (en) * 1988-11-15 1991-09-17 Universiti Malaya Coupling of multiple laser beams to a single optical fiber
US4933688A (en) * 1989-01-03 1990-06-12 Eastman Kodak Company Laser printer having uniform circumferential laser placement
JPH0485978A (ja) * 1990-07-30 1992-03-18 Sony Corp 端面励起型固体レーザー発振器
JPH04255280A (ja) * 1991-02-07 1992-09-10 Nippon Steel Corp 半導体レーザ励起固体レーザ装置
JPH055817A (ja) 1991-06-28 1993-01-14 Nec Corp 半導体レーザモジユール
JP3325279B2 (ja) 1991-07-31 2002-09-17 東京エレクトロン株式会社 超高純度ガス供給系配管の溶接方法
US5212707A (en) * 1991-12-06 1993-05-18 Mcdonnell Douglas Corporation Array of diffraction limited lasers and method of aligning same
US5299222A (en) * 1992-03-11 1994-03-29 Lightwave Electronics Multiple diode laser stack for pumping a solid-state laser
US5586132A (en) 1994-07-27 1996-12-17 Laser Industries Ltd. Method and apparatus for generating bright light sources
US5495490A (en) * 1995-02-28 1996-02-27 Mcdonnell Douglas Corporation Immersion method and apparatus for cooling a semiconductor laser device
US5715270A (en) 1996-09-27 1998-02-03 Mcdonnell Douglas Corporation High efficiency, high power direct diode laser systems and methods therefor

Also Published As

Publication number Publication date
EP1008212A4 (de) 2001-02-28
USRE40173E1 (en) 2008-03-25
US5715270A (en) 1998-02-03
EP1008212A1 (de) 2000-06-14
DE69736133D1 (de) 2006-07-27
AU4646197A (en) 1998-04-17
EP1008212B1 (de) 2006-06-14
JP2001501777A (ja) 2001-02-06
WO1998013910A1 (en) 1998-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69736133T2 (de) Direktes hochleistungslaserdiodensystem mit hoher effizienz und zugehörende verfahren
DE69132049T3 (de) Hochleistungs-lichtquelle
DE112007000457B4 (de) Kohärenter Faser-Strahlvereiniger mit optischem Beugungselement
DE19725262C2 (de) Optische Strahltransformationsvorrichtung
DE69105952T3 (de) Festkörper-Laserdioden-Lichtquelle
EP0484276B1 (de) Verfahren, bei dem mehrere, in einer oder mehreren Reihen angeordnete Strahlungsquellen abgebildet werden und Vorrichtung hierzu
DE4234342C2 (de) Verfahren zur Materialbearbeitung mit Laserstrahlung
DE19743322B4 (de) Laserstrahlformgebungssystem
DE69731148T2 (de) Festkörperlaserverstärker
DE60217627T2 (de) Laservorrichtung zum Pumpen eines Festkörperlasermediums
EP1145390B1 (de) Laserverstärkersystem
DE102004045912B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überlagerung von Strahlenbündeln
DE19537265C1 (de) Anordnung zur Zusammenführung und Formung der Strahlung mehrerer Laserdiodenzeilen
EP0835715A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Laser-Behandlung eines Werkstückes mittels eines Diodenlasers
EP1222488A1 (de) Vorrichtung zur symmetrierung der strahlung von linearen optischen emittern
WO1997031284A1 (de) Anordnung zur formung des geometrischen querschnitts mehrerer festkörper- und/oder halbleiterlaser
EP0986847A1 (de) Festkörperlaser mit einer oder mehreren pumplichtquellen
DE10220378A1 (de) Laserlichtquellenvorrichtung
DE19603704A1 (de) Optisch gepumpter Laser
EP1555565A1 (de) Vorrichtung zur optischen Strahltransformation einer linearen Anordnung mehrerer Lichtquellen
EP1540786B1 (de) Halbleiterlaservorrichtung
DE19846532C1 (de) Einrichtung zur Strahlformung eines Laserstrahls und Hochleistungs-Diodenlaser mit einer solchen Einrichtung
DE19838518A1 (de) Anordnung
EP0961152A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Formung eines kollimierten Lichtstrahls aus den Emissionen mehrerer Lichtquellen
EP1637919A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überlagerung von Strahlenbündeln

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition