FI118937B - Diodipumppu - Google Patents

Description

n. .. 1 1 8937

Diodipumppu Keksinnön ala 5 Tämän keksinnön kohteena on uusi diodipumppu, jossa diodipumpun osaksi on integroitu optinen laserpulssin säteenlaajentaja, jonka välityksellä lasersäde ohjataan eteenpäin. Diodipumpun valopalkit ovat edullisesti piitä kovempaa, geometriselta rakenteeltaan suuria tehomääriä kestävää materiaalia. Keksinnön kohteena olevalla diodipumpulla lasersäde voidaan ohjata eteenpäin ilman kuitulasereiden tehoa 10 rajoittavia optisia siirtokuituja tai optisia suurteholiittimiä.

Tekniikan taso

Laserteknologia on edistynyt huomattavasti viime vuosina ja nykyisin pystytään jo 15 tuottamaan erittäin korkealla hyötysuhteella toimivia puolijohdekuitupohjaisia laserjärjestelmiä, mikä on ehdoton edellytys muun muassa niin kutsutuissa kylmäablaatiomenetelmissä.

Kuitulaserien kuidut eivät kuitenkaan mahdollista suuritehoisten, pulssimuotoon kompressoitujen lasersäteiden siirtoa työpisteeseen. Ne eivät yksinkertaisesti kestä 20 suuritehoisen pulssin siirtoa. Yksi syy, miksi optisia kuituja on päädytty käyttämään v.: lasersäteen siirtämiseen on se, että jo yhdenkin lasersäteen siirtäminen paikasta toiseen vapaan ilmatilan kautta peilien avulla työpisteeseen on jo itsessään erittäin vaikeaa ja melko mahdotonta soveltaa teollisessa mittakaavassa. Vapaassa ilmatilassa liikkuvat lasersäteet ovat luonnollisesti myös merkittävä : .·. 25 työturvallisuusriski.

··· * ··· Täysin kuitupohjaisen diodipumpatun puolijohdelaserin rinnalla kilpailee lamppupumpattu laserlähde, jossa siinäkin lasersäde johdetaan ensin kuituun ja siitä edelleen työpisteeseen. Nämä kuitupohjaiset laserjärjestelmät ovat tällä hetkellä :***: ainoat tavat saada aikaan laserablaatioon perustuvaa tuotantoa teollisessa • · · 30 mittakaavassa.

t « ·:··: Nykyisten kuitulasereiden kuidut ja sitä kautta matala sädeteho aiheuttavat rajoituksia siihen, mitä aineita on mahdollista höyrystää. Alumiinin höyrystäminen "7; onnistuu pienelläkin pulssiteholla, kun taas vaikeammin höyrystyvien aineiden kuten * kupari, wolframi jne. vaativat huomattavasti korkeamman pulssitehon. Sama koskee 2 118937 tilannetta, jossa samaisella tekniikalla tahdotaan valmistaa uusia yhdisteitä. Esimerkkejä tällaisesta ovat timantin valmistaminen suoraan hiilestä tai alumiinioksidin valmistaminen suoraan hapesta ja alumiinista laseroinnin jälkeisessä höyryfaasissa tapahtuvan reaktion avulla.

5 Myös lasersäteen vieminen laserlaitteesta työpisteeseen optisen kuidun avulla on ainoa tunnetun tekniikan toimiva vaihtoehto.

Suurin este kuitulaserteknologian eteenpäin menemiselle on siis se, että optisella kuidulla ei voida siirtää suuria energiamääriä ilman, että kuitu hajoaa tai että lasersäteen laatu heikkenisi oleellisesti.

10 Koska yhden pulssin sisältämä energiamäärä lisääntyy pulssin lyhentyessä, on kyseinen ongelma on tietenkin sitä suurempi, mitä lyhyempi laserpulssi on. Ongelma ilmenee jo nanosekunttipulssilasereissa, vaikka kysymyksessä ei sinänsä ole edes vielä niin kutsuttu kylmäablaatiomenetelmä.

Pulssin pituuden lyhetessä edelleen femto-, tai jopa attosekunttien mittaiseksi tulee 15 ongelmasta lähestulkoon ylitsepääsemätön. Esimerkiksi pikosekunttilaserjärjestelmässä, jossa pulssin pituus on 10-15 ps, tulisi pulssenergian olla 5 pj 30 nm:n spottia kohti, kun laserin kokonaisteho on 100 W ja toistotaajuus on 20 MHz. Kuitua, joka kestäisi edes kyseiset 5 pj ei ole tällä hetkellä saatavissa.

Kuitulaserin tärkeällä sovellutusalueella laserablaatiossa, on kuitenkin olennaisen 20 tärkeää aikaansaada mahdollisimman suuri, optimaalinen pulssiteho ja pulssienergia.

• · :.v Mitä lyhyempi pulssi on, sen suurempi on energia, mikä määrätyssä ajassa menee siitä läpi. Aikaisemmin mainitussa tilanteessa, jossa pulssin pituus on 15 ps ja pulssienergia on 5 pj ja edelleen kokonaisteho on 100W, on pulssin energiataso n.

.**·. 400 000 W (400 kW). Sellaisen kuidun, jossa edes 200 kW:n pulssi menisi läpi ··· :.·. 25 15ps:n pulssinpituudella ja missä pulssin muoto pysyisi optimaalisena, !···,' valmistaminen ei ole tämän hetkisen tietotaidon perusteella mahdollista.

· • · «

Mikäli kuitenkin tahdotaan rajattomat mahdollisuudet tuottaa aineplasma mistä :,·.·* tahansa aineesta tai aineista, on pulssin energian tehotason oltava vapaasti valittavissa, esimerkiksi 200 kW:n ja 40 MW:n välillä.

··* * 30 Nykyisiin kuitulasereihin liittyvät ongelmat eivät kuitenkaan rajoitu ainoastaan kuituun, vaan erillisten diodipumppujen liittämiseen yhteen optisten liittimien avulla halutun kokonaistehon saavuttamiseksi. Tällainen koottu säde johdetaan sitten yhdellä kuidulla työpisteeseen.

• ·· • · 3 118937 Tällaisen optisen liittimen tulisi kestää yhtä paljon tehoa kuin itse optisen kuidun, jolla suuritehoinen pulssi viedään työpisteeseen. Lisäksi pulssimuodon tulisi tässäkin lasersäteen siirtovaiheessa pysyä muodoltaan optimaalisena. Nykyisiäkin tehoarvoja kestävät optisten liittimien valmistaminen on erittäin kallista, niiden toimintavarmuus 5 on heikkoa ja ne muodostavat kuluvan osan, eli ne pitää uusia määrätyin ajoin.

Nykyisissä kuitulasereissa tuotetaan tasainen määrä tehoa yhdessä diodipumpussa, joita on sitten useampia samanlaisia. Käytettävien kuitujen tulee olla taipuisia, koska muuten ollaan tilanteessa, jossa laserkuitua ei saada vietyä työpisteeseen. Ainoa kuiduissa käytettäväksi sopiva materiaali on täten pii (puhdas lasi), joka on 10 vedettävissä tarpeeksi ohueksi ja taipuisaksi kuiduksi, tyypillisesti 10-45 pm:n välille. Mikäli piistä valmistettu kuitu tehdään paksummaksi kuin 150 pm, se ei enää taivu kuin erittäin suurelle kaarelle. Tällaista kuitua ei voida enää käyttää kuitulasersovellutuksissa. Mikäli piistä valmistettu kuitu vedetään esimerkiksi 50 pm:n paksuiseksi, se ei kestä enää suuria laserpulssitehoja. Mikäli kuitumateriaaliksi 15 valittaisiin joitain kovempia materiaaleja ja valmistettaisiin ohuempaa kuitua, kuitu ei taipuisi ollenkaan, eikä suuria tehoja kestäviä materiaaleja voitaisi vetää optisiksi siirtokuiduiksi.

Myös diodipumpun valopalkit (primääri- ja sekundäärivalopalkit) ovat piitä, ja niitä koskee samat tehorajoitukset kuin itse kuituakin. Täyskuitulaseijäijestelmissä 20 diodipumpun valopalkin läpimitta on riippuvainen optisen siirtokuidun halkaisijasta, eli sen läpimitta on rajoitettu. Myös valopalkkien muoto on rajoitettu pyöreäksi.

:Y: Keksinnön yhteenveto • · • · « 5 Tämän keksinnön kohteena on uusi diodipumppu, jossa diodipumpun osaksi on • ♦ integroitu optinen laserpulssin säteenlaajentaja, jonka välityksellä lasersäde ohjataan 25 eteenpäin.

• · • · ♦ • » · ··« · .···. Edelleen, tämän keksinnön kohteena on menetelmä diodipumpun valmistamiseksi, jossa diodipumpun osaksi integroidaan optinen laserpulssin laajentaja, jonka välityksellä lasersäde ohjataan eteenpäin.

• · « ···

Nyt tehty keksintö perustuu siihen yllättävään havaintoon, että lasersäde voidaan 30 ohjata diodipumpusta eteenpäin ilman siirtokuitua tai optisia suurteholiittimiä.

• » Tällaisessa diodipumpussa on integroitu optinen laserpulssin säteenlaajentaja, jolta . lasersäde voidaan kohdistaa suoraan haluttuun kohteeseen. Koska lasersädettä ei ...Γ enää siirretä optisen kuidun ja optisten suurteholiittimien kautta eteenpäin, ei diodipumpun valopalkkienkaan läpimitta, geometrinen muoto, valmistusmateriaali ja 4 118937 siten diodipumpusta ulosotettava tehokaan ole enää riippuvainen diodipumppuun normaalisti liitettävien optisten kuitujen ja teholiittimien mukanaan tuomista rajoituksista.

Keksintö mahdollistaa erittäin suuritehoiset diodipumput, jotka voidaan 5 edelleen integroida osaksi laserlaitteistoa, jossa yksi tai useampi diodipumpattu lasersäde ohjataan suoraan diodipumppuun integroidun optisen säteeniaajentajan kautta skannerille ja siitä korjausoptiikan kautta työpisteeseen. Nyt tehdyn keksinnön avulla diodipumpuista voidaan tehdä huomattavasti aikaisempia tehokkaampi vaihtamalla valopalkeissa nykyisin 10 käytettävä pii laserpulssin tehoja paremmin kestäväksi materiaaliksi ja valinnaisesti dooppaamalla tämä materiaali harvinaisilla maametalleilla. Diodipumpusta saatavaa tehoa voidaan nostaa edelleen muuttamalla valopalkin geometrista muotoa sekä sen halkaisijaa.

Tällainen diodipumppu voi olla osa tyhjiöhöyrystyslaitteistoa, sijoitettuna joko 15 kyseisen laitteiston sisälle tai ulkopuolelle. Tällainen kokonaisratkaisu ratkaisee kuitulasereihin liittyvät tehoa rajoittavat ongelmat edullisesti ja mahdollistaa tämän hetkiseen tilanteeseen nähden käytännössä rajattoman lasertehon noston ja sen viemisen työpisteeseen.

Kuvat 20 Kuva 1. Keksinnönmukainen diodipumppu osana VHVSS-laserjärjesteimää . . (vaiheistettu hajautettu vahvistettu suorasuuntaus-laserjärjestelmä) ja • · · kuva 2. esittää piirikorttia.

·· • * • ·· ··· • · ♦ » • ♦ ·.: * Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus ··· • · • · 25 Keksintö koskee diodipumppua, jossa diodipumpun osaksi on integroitu optinen laserpulssin säteenlaajentaja, jonka välityksellä lasersäde ohjataan eteenpäin.

*“·* Diodipumppu voi olla millainen tahansa lasersovellutuksissa käytettävä diodipumppu.

• · *···’ Diodipumppuun integroitu optinen laserpulssin säteenlaajentaja voi koostua yhdestä ·:··: tai useasta osasta.

• 30 Yhdessä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa diodipumpun valopalkit ovat piitä ..*|* kovempaa ja laserpulssin tehoa paremmin kestävää materiaalia. Tällaisia valopalkkeja ovat primääri- ja sekudäärivalopalkit. Muita diodipumppuun mahdollisesti sijoitettavia 5 118937 valopalkkeja ei tule sulkea tämän keksinnön ulkopuolelle. Edullisia piitä kovempia valopalkin materiaaleja ovat esimerkiksi timantti, safiiri, rubiini, titaanisafiiri ja muut timantin yhdisteet.

Yksi tai useampi diodipumpun valopalkeista voi olla dopattu harvinaisella 5 maametallilla tai sen yhdisteellä. Yhdessä edullisessa keksinnön suoritusmuodossa tämä dopattu valopalkki on sekundäärivalopalkki. Käytettäväksi sopivia harvinaisia maametalleja ovat esimerkiksi ytrium, erbium, neodynium, ytterbium, thulium tai näiden seokset.

Keksinnön eräässä toisessa edullisessa suoritusmuodossa yksi tai useampi 10 diodipumpun valopalkeista on piitä. Tällainen valopalkki voi olla dopattu harvinaisella maametallilla tai sen yhdisteellä. Edullisesti dopattu valopalkki on sekundäärivalopalkki.

Valopalkkien geometrinen muoto voi olla pyöreä. Koska lasersädettä ei enää ohjata diodipumpun valopallosta kuituun, ei kuidun muoto enää rajoita valopalkin 15 geometristä muotoa. Niinpä valopalkkien muoto voi olla myös jotain muuta kuin pyöreä. Keksinnön yhdessä edullisessa suoritusmuodossa valopalkki on neliön- tai suorakaiteen muotoinen. Valopalkkien halkaisija on ollut aikaisemmin riippuvainen diodipumppuun liitettävän kuidun halkaisijasta ja materiaalin tehonkestokyvystä. Nyt valopalkin halkaisijaa voidaan kasvattaa vapaasti. Samalla kasvaa myös valopalkin 20 laserpulssitehon kestokyky.

.V. Keksinnönmukainen diodipumppu voidaan varustaa integroiduilla diodeilla ja/tai • * ♦ irrallisilla tehodiodeilla. Koska kuidut ja kuituliittimet tai valopalkin materiaali eivät j;: 5 enää rajoita diodipumpun tehoa, voidaan integroitujen ja/tai irrallisten tehodiodien • · *((** määrää lisätä käytännössä rajattomasti halutunlaisen tehon aikaansaamiseksi.

• · ♦ · ··· • :*· 25 Yhdessä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa esivahvistettu laserpulssi toimitetaan ··· · .*··. diodipumpun sisään primäärivalopalkin takaosaan. Eräässä toisessa keksinnön edullisessa suoritusmuodossa esivahvistettu laserpulssi toimitetaan t ^ sekundäärivalopalkin päähän.

* · * ·· * ·

Keksinnönmukaisen diodipumpun teho voi olla yli 100W. Se voi olla yli 1000 W tai 30 10 000 W. Se voi olla yhtä hyvin yli 100 000 W.

Keksinnönmukainen diodipumppu liitetään edullisesti osaksi laserlaitteistoa, jossa yksi tai useampi diodipumpattu lasersäde ohjataan suoraan diodipumppuun integroidun *··φ ; optisen säteenlaajentajan kautta skannerille ja siitä edelleen koijausoptiikan kautta työpisteeseen.

118937 6

Työpiste on edullisesti jotain höyrystettävää materiaalia, ja höyrystäminen tehdään edullisesti tyhjiössä. Skanneri on edullisesti turbiiniskanneri. Keksinnönmukainen diodipumppu on edullisesti osa tyhjiöhöyrystyslaitteistoa. Diodipumppu voidaan sijoittaa tyhjiöhöyrystyslaitteiston sisä- tai ulkopuolelle. Edelleen, diodipumppu 5 voidaan integroida osaksi tyhjiöhöyrystyslaitteen kuorirakennetta.

Keksinnönmukaista diodipumppua voidaan käyttää osana lämpötyöstölasereita, kuten mikro- tai nanosekunttilasereita. Keksinnön toisessa edullisessa suoritusmuodossa diodipumppua voidaan käyttää osana kylmtyöstölasereita, kuten piko-, femto- ja attosekunttilasereita. Näissä sovellutuksissa diodipumppujen määrä voitaan valita 10 yhdestä raj aitomaan.

Tämä keksintö koskee myös menetelmää diodipumpun valmistamiseksi, jossa menetelmässä diodipumpun osaksi integroidaan optinen laserpulssin laajentaja, jonka välityksellä lasersäde ohjataan eteenpäin.

Menetelmän määritelmät ovat samat kuin itse diodipumppua edellä käsittelevässä 15 osiossa.

Nyt tehty keksintö siis mahdollistaa uudenlaiset diodipumput ja niiden valmistamisen. Lasersädettä voidaan siirtää diodipumpulta eteenpäin ilman kuituja ja suurteholiittimiä ja lasersäde voidaan kehittää työpisteen äärellä. Kuitujen ja suurteholiittimien puuttuminen mahdollistavat uudenlaisten, kovempien ja suuria 20 lasersäteiden tehoja kestävien materiaalien käytön valopalkkien materiaaleina. ..... Valopalkin geometrinen rakenne ei rajoitu enää pyöreään vaan diodipumpuissa • · t voidaan käyttää myös neliön tai suorakaiteen muotoisia valopalkkeja. Tällöin j;: ; valopalkin valon vastaanottokyky on huomattavasti suurempi. Edelleen, kuidut eivät • · : " enää rajoita valopalkin halkaisijaa.

• · • · ·»· • ·'; 25 Nyt myös primääri- (25) ja sekundäärivalopulssin (27) muoto (kuva 1) voi olla mikä .*··. vaan, koska tuotettua lasersädettä ei johdeta mihinkään optiseen siirtokuituun.

Kuitujen kohdalla joudutaan käyttämään tarkkoja parametrejä, jotta lasersäde pysyisi muodossaan. Nämä rajoittavat oleellisesti kuitua pitkin siirrettävän pulssin tehoa.

* · * ··· :...i Uusi diodipumppu mahdollistaa laserpulssille minkä tahansa muodon ja mahdollistaa 30 jopa 100 MW (megawatin) pulssitehojen skannauksen, kun taas nykyisissä ..... siirtokuiduissa pulssitehon raj a on niinkin alhainen kuin 50 kW.

• *

Kuitujen ja suurteholiittimien poistaminen laskee diodipumppuja hyödyntävien ···· : lasereiden hintaa merkittävästi.

7 118937

Esimerkit Esimerkki 1

Keksinnönmukainen diodipumppu (23) on esitetty kuvassa 1, jossa se on asetettu 5 osaksi VHVSS-laserjärjestelmää (vaiheistettu hajautettu vahvistettu suorasuuntaus-laseijäijestelmä). Optinen laserpulssin säteenlaajentaja (28) on integroitu diodipumpun rakenteeseen, jolloin lasersäde (29) voidaan kohdistaa suoraan turbiiniskanneriin (30), mistä lasersäde (31) on ohjattu optisten fokusointilinssien (32) avulla fokuspisteeksi (33) aiftesaihion pintaan (34). Esivahvistettu laserpulssi (39) voidaan toimittaa sisään 10 joko primäärivalopalkin (25) takaosaan (38), mikäli sekundäärivalopalkki (27) jatkuu tähän asti, tai sitten suoraan sekundäärivalopalkin päähän (27). Sekundäärivalopalkkia kokonaisuudessaan kuvataan numeroilla (26) ja (27). Diodipumpussa käytettävät diodit on kuvattu numerolla (24), Kokonaisratkaisun kuiduttomuus mahdollistaa nyt sekä primäärivalopalkin että sekundäärivalopalkin halkaisijan ja geometrisen muodon 15 vapaan valinnan. Tämä mahdollistaa osaltaan taas diodipumpusta saatavan tehon kasvattamisen.

Kuvan mukaisessa diodipumpussa molemmat valopalkit tai vain toinen valopalkeista voi olla dopattu harvinaisella maametallilla. Yhdessä sovellutusmuodossa kumpikaan valopalkeista ei ole dopattu harvinaisella maametallilla.

20 Diodipumppu (23) voidaan sijoittaa elektronisen piirikortin (35) yhteyteen, missä voi \V olla prosessoreita (22) tai muita komponentteja. Lisäksi piirikortille tulee ainakin • · i.i j tarvittava virta (42), esimerkiksi 100V tasavirtaa, mitä on sitten muuntajan avulla muutettu sopivaksi. Lisäksi siihen saadaan ohjaustieto (40) ja tieto takaisin :***: keskusyksikölle sekä esivahvistettu laserpulssi (41).

• · • * · 25 Kuvassa 1 on lisäksi ohjaussignaalin portti diodipumpulle (36) ja portti • · *···* esivahvistetulle laserpulssille (37).

• • · · ··· • » • · ··· « • · • * «*· «*·· • « • · · • ·· • φ

Claims (48)

1. Diodipumppu (23), tunnettu siitä, että diodipumpun (23) osaksi on integroitu optinen laserpulssin (29) säteenlaajentaja (28), jonka välityksellä lasersäde (29) ohjataan eteenpäin diodipumpulta (23).

2. Diodpump (23) enligt patentkrav 1, kännetecknad av att diodpumpens (23) ljusbalkar (25, 26, 27) innefattar ett material som är härdare än kisel och som motstär laserpulsens effekt bättre än kisel.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen diodipumppu (23), tunnettu siitä, että diodipumpun (23) valopalkit (25, 26,27) ovat piitä kovempaa ja laserpulssin tehoa paremmin kuin pii kestävää materiaalia.

3. Diodpump (23) enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknad av att diodpumpens (23) ljusbalkar (25, 27) innefattar diamant, safir, rubin eller titansafir.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen diodipumppu (23), tunnettu siitä, että diodipumpun (23) valopalkit (25, 27) ovat timanttia, safiiria, rubiinia tai titaanisafiiria.

4. Diodpump (23) enligt patentkrav 1-3, kännetecknad av att en eller flera av diodpumpens (23) ljusbalkar (25, 26, 27) dopats med en sällsynt jordmetall eller dess förening.

4. Patenttivaatimuksen 1-3 mukainen diodipumppu (23), tunnettu siitä, että yksi tai useampi diodipumpun (23) valopalkeista (25, 26,27) on dopattu harvinaisella maametallilla tai sen yhdisteellä.

5. Diodpump (23) enligt patentkrav 4, kännetecknad av att den sällsynta jordmetallen i dess (23) ljusbalkar (25, 26, 27) är ytrium, erbium, neodynium, 15 ytterbium, thulium eller en legering av dessa.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen diodipumppu (23), tunnettu siitä, että harvinainen maametalli sen (23) valopalkeista (25, 26,27) on ytrium, erbium, 15 neodynium, ytterbium, thulium tai näiden seos.

6. Diodpump (23) enligt patentkrav 1, kännetecknad av att kisel har använts som material i en eller flera av diodpumpens (23) ljusbalkar (25, 26, 27).

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen diodipumppu (23), tunnettu siitä, että yhden tai useamman diodipumpun (23) valopalkeista (25, 26,27) materiaalina on käytetty piitä. :V: 7. Patenttivaatimuksen 1 tai 6 mukainen diodipumppu (23), tunnettu siitä, että : 20 yksi tai useampi diodipumpun (23) valopalkeista (25, 26,27) on dopattu harvinaisella ··· ♦ maametallilla tai sen yhdisteellä. ··· : 8. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mukainen diodipumppu (23), • » : tunnettu siitä, että diodipumpun (23) valopalkit (25, 26,27) ovat pyöreitä. ··· • · • ·

7. Diodpump (23) enligt patentkrav 1 eller 6, kännetecknad av att en eller flera av : Y: diodpumpens (23) ljusbalkar (25, 26, 27) dopats med en sällsynt jordmetall eller dess • 20 förening. • · · · • ·

8. Diodpump (23) enligt vilket som heist av föregäende patentkrav, kännetecknad av att diodpumpens (23) ljusbalkar (25, 26, 27) är runda. • ♦ t • · · • · · · .···. 9. Diodpump (23) enligt patentkraven 1-7, kännetecknad av att en av diodpumpens (23) ljusbalkar (25, 26, 27) har en kant och/eller en planyta. \v 25 10. Diodpump (23) enligt patentkrav 9, kännetecknad av att dess (23) ljusbalk (25, • · · 26, 27) har formen av en fyrkant eller rektangel. • · II. Diodpump (23) enligt patentkrav 1, kännetecknad av att diodpumpen (23) är försedd med integrerade dioder (24). • · *

8 118937

9. Patenttivaatimusten 1-7 mukainen diodipumppu (23), tunnettu siitä, että <v< 25 diodipumpun (23) valopalkit (25, 26,27) käsittävät erään jossa on kulma ja/tai M* tasopinta. • · • · • M

: 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen diodipumppu (23), tunnettu siitä, että sen (23) ,··/ valopalkin (25, 26,27) muoto on neliön- tai suorakaiteen muotoinen.

• · • · · : :*; 11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen diodipumppu (23), tunnettu siitä, että • · · 30 diodipumppu (23) on varustettu integroiduilla diodeilla (24). » » 9 118937

12. Diodpump (23) enligt patentkrav 1, kännetecknad av att diodpumpen (23) är • · · *· 30 försedd med fristäende kraftdioder. 13 1 1 8937

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen diodipumppu, tunnettu siitä, että diodipumppu (23) on varustettu irrallisilla tehodiodeilla.

13. Diodpump (23) enligt patentkrav 1, kännetecknad av att en förhandsförstärkt laserpuls förs in i diodpumpen (2) i den bakre delen (38) av primärljusbalken (25).

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen diodipumppu (23), tunnettu siitä, että esivahvistettu laserpulssi toimitetaan diodipumpun (23) sisään primäärivalopalkin 5 (25) takaosaan (38).

14. Diodpump (23) enligt patentkrav 1, kännetecknad av att en förhandsförstärkt laserpuls förs direkt till sekundärljusbalkens (26, 27) ände.

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen diodipumppu (23), tunnettu siitä, että esivahvistettu laserpulssi toimitetaan suoraan sekundäärivalopalkin (26,27) päähän.

15. Diodpump (23) enligt patentkrav 1, kännetecknad av att dess effekt överstiger

100 W.

15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen diodipumppu (23), tunnettu siitä, että sen teho on yli 100 W.

16. Diodpump (23) enligt patentkrav 1, kännetecknad av att dess effekt överstiger 1000 W.

16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen diodipumppu (23), tunnettu siitä, että sen teho on yli 1000 W.

17. Diodpump (23) enligt patentkrav 1, kännetecknad av att dess effekt överstiger 10 10 000 W.

17. Patenttivaatimuksen 1 mukainen diodipumppu (23), tunnettu siitä, että sen teho on yli 10 000 W.

18. Diodpump (23) enligt patentkrav 1, kännetecknad av att dess effekt överstiger 100 000 W.

18. Patenttivaatimuksen 1 mukainen diodipumppu (23), tunnettu siitä, että sen 15 teho on yli 100 000 W.

19. Diodpump (23) enligt patentkrav 1, kännetecknad av att den är en del av en laserapparat, varvid en eller flera diodpumpade lasersträlar styrs direkt till en scanner 15 via en optisk strälexpanderare (28) integrerad i diodpumpen (23) och därifrän vidare via korrigeringsoptik till arbetsstationen.

19. Patenttivaatimuksen 1 mukainen diodipumppu (23), tunnettu siitä, että se on osana laserlaitteistoa, jossa yksi tai useampi diodipumpattu lasersäde ohjataan suoraan diodipumppuun (23) integroidun optisen säteenlaajentajan (28) kautta · skannerille ja siitä korjausoptiikan kautta työpisteeseen. • · » · * ♦ ♦ * ·" ’ 20 20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen diodipumppu (23), tunnettu siitä, että \..t diodipumppu (23) on osa tyhjiöhöyrystyslaitteistoa. • * • t ·

20. Diodpump (23) enligt patentkrav 19, kännetecknad av att diodpumpen (23) är en del av en vakuumevaporeringsapparat. • · · • · ·

21. Diodpump (23) enligt patentkraven 19 och 20, kännetecknad av att diodpumpen • · · * 20 (23) är belägen inne i vakuumevaporeringsapparaten. • ·*

21. Patenttivaatimusten 19 ja 20 mukainen diodipumppu (23), tunnettu siitä, että diodipumppu (23) on tyhjiöhöyrystyslaitteiston sisällä. . . 22. Patenttivaatimusten 19 ja 20 mukainen diodipumppu (23), tunnettu siitä, että • · · *·]·' 25 diodipumppu (23) on tyhjiöhöyrystyslaitteiston ulkopuolella. • · • · • · · ,/ . 23. Patenttivaatimuksen 1 mukainen diodipumppu (23), tunnettu siitä, että se on *ΐ.!: osa lämpötyöstölaseria, kuten mikro- tai nanosekunttilaseria. • · · ··· . !·. 24. Patenttivaatimuksen 1 mukainen diodipumppu (23), tunnettu siitä, että se on • · · osa kylmätyöstölaseria, kuten piko- femto- tai attosekunttilaseria. • ·« • · 30 10 1 1 8937

22. Diodpump (23) enligt patentkraven 19 och 20, kännetecknad av att diodpumpen I.:*: (23) är belägen utanför vakuumevaporeringsapparaten.

• ·· • · • · *** 23. Diodpump (23) enligt patentkrav 1, kännetecknad av att den utgör en del av en . . värmebearbetningslaser, säsom en mikro- eller nanosekundlaser. • · * • · · • ·

24. Diodpump (23) enligt patentkrav 1, kännetecknad av att den utgör en del av en #/ . kallbearbetningslaser, sasom en piko-, femto- eller attosekundlaser. • ·· • ·

25. Förfarande för att tillverka en diodpump (23), kännetecknad av att som en del av . *·. diodpumpen (23) integreras en optisk laserpulsexpanderare (28) för att styra ♦ · ♦ lasersträlen vidare frän diodpumpen (23). • ♦· • · 14 1 1 8937

25. Menetelmä diodipumpun (23) valmistamiseksi, tunnettu siitä, että diodipumpun (23) osaksi integroidaan optinen laserpulssin laajentaja (28) lasersäteen ohjaamiseksi eteenpäin diodipumpulta (23).

26. Förfarande enligt patentkrav 25, kännetecknad av att ett material som är härdare än kis el används som material i diodpumpens (23) ljusbalkar (25, 27).

26. Patenttivaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että diodipumpun 5 (23) valopalkkien (25,27) materiaalina käytetään piitä kovempaa materiaalia.

27. Förfarande enligt patentkraven 25 eller 26, kännetecknad av att som material för diodpumpens (23) ljusbalkar (25, 26, 27) används diamant, safir, rubin eller titansafir. 5 28. Förfarande enligt patentkraven 25-27, kännetecknad av att en eller flera av diodpumpens (23) ljusbalkar (25, 26, 27) dopas med en sällsynt jordmetall eller dess förening.

27. Patenttivaatimuksen 25 tai 26 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että diodipumpun (23) valopalkkien (25, 26,27) materiaalina käytetään timanttia, safiiria, rubiinia tai titaanisafiiria.

28. Patenttivaatimuksien 25-27 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yksi tai 10 useampi diodipumpun (23) valopalkeista (25, 26,27) dopataan harvinaisella maametallilla tai sen yhdisteellä.

29. Förfarande enligt patentkrav 28, kännetecknad av att den sällsynta jordmetallen är ytrium, erbium, neodynium, ytterbium, thulium eller en legering av dessa. 10 30. Förfarande enligt patentkrav 25, kännetecknad av att kisel används som material i diodpumpens (23) ljusbalkar (25, 26, 27).

29. Patenttivaatimuksen 28 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että harvinainen maametalli on ytrium, erbium, neodynium, ytterbium, thulium tai näiden seos.

30. Patenttivaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä diodipumpun (23) 15 valopalkkien (25, 26,27) materiaalina käytetään piitä.

31. Förfarande enligt patentkraven 25-31, kännetecknad av att en eller flera av diodpumpens (23) ljusbalkar (25, 26, 27) dopas med en sällsynt jordmetall eller dess förening. 15

32. Förfarande enligt patentkraven 25-31, kännetecknad av att diodpumpens (23) ljusbalkar (25, 26, 27) ges en rund form.

31. Patenttivaatimuksen 25 tai 30 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yksi tai useampi diodipumpun (23) valopalkeista (25,26,27) dopataan harvinaisella maametallilla tai sen yhdisteellä. VV 32. Patenttivaatimusten 25-31 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että j#:’: 20 diodipumpun (23) valopalkeista (25, 26,27) tehdään pyöreitä. • · • ·

33. Förfarande enligt patentkrav 25-31, kännetecknad av att en (25, 26, 27) av diodpumpens (23) ljusbalkar utformas sä att den innefattar en vinkel och/eller en • · \v planyta. • · i t » • · » :1i 1 20 34. Förfarande enligt patentkrav 33, kännetecknad av att ljusbalkens (25, 26, 27) • ·· form är en fyrkant eller en rektangel. • » ·1·

33. Patenttivaatimusten 25-31 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että • · /*;* diodipumpun (23) valopalkeista eräs (25, 26,27) tehdään sellaiseksi muodoltaan että J»*· siinä on kulma ja/tai tasopinta. e · • · i*«

34. Patenttivaatimuksen 33 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valopalkin 25 (25, 26,27) muoto on neliön tai suorakaiteen muotoinen. • · · ' • m »»·

35. Förfarande enligt patentkrav 25, kännetecknad av att diodpumpen (23) förses med integrerade kretsar.

. 36. Förfarande enligt patentkrav 25, kännetecknad av att diodpumpen (23) förses 25 med fristäende effektdioder. • · • · .·1 : 37. Förfarande enligt patentkrav 25, kännetecknad av att diodpumpens (23) • ·· konstruktion möjliggör sändning av en förhandsförstärkt laserpuls in i diodpumpen **:2 (23) tili bakre delen (38) av primärljusbalken (25, 26, 27). • » · • · · ··» · • · · ♦ ·» 2 • e 15 1 1 8937

35. Patenttivaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että diodipumppu (23) varustetaan integroiduilla piireillä * · • · · • · *·“’ 36. Patenttivaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että diodipumppu it:\: (23) varustetaan irrallisilla tehodiodeilla. • · • · · • 1« • · Π 118937

37. Patenttivaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että diodipumpun (23) rakenne mahdollistaa esivahvistetun laserpulssin toimittamisen diodipumpun (23) sisään primäärivalopalkin (25, 26,27) takaosaan (38).

38. Förfarande enligt patentkrav 25, kännetecknad av att diodpumpens (23) konstruktion möjliggör sändning av en förhandsförstärkt laserpuls tili änden av en sekundärljusbalk (26, 27).

38. Patenttivaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että diodipumpun 5 (23) rakenne mahdollistaa esivahvistetun laserpulssin toimittamisen sekundäärivalopalkin (26,27) päähän.

39. Förfarande enligt patentkrav 25, kännetecknad av att man erhäller en effekt över 5 100 W hos diodpumpen (23).

39. Patenttivaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että diodipumpun (23) tehoksi saadaan yli 100 W.

40. Förfarande enligt patentkrav 25, kännetecknad av att man erhäller en effekt över 1000 W hos diodpumpen (23).

40. Patenttivaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että diodipumpun 10 (23) tehoksi saadaan yli 1000 W.

41. Förfarande enligt patentkrav 25, kännetecknad av att man erhäller en effekt över 10 000 W hos diodpumpen (23). 10 42. Förfarande enligt patentkrav 25, kännetecknad av att man erhäller en effekt över 100 000 W hos diodpumpen (23).

41. Patenttivaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että diodipumpun (23) tehoksi saadaan yli 10 000 W.

42. Patenttivaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että diodipumpun (23) tehoksi saadaan yli 100 000W.

43. Förfarande enligt patentkrav 25, kännetecknad av att diodpumpen (23) kan installeras som en del av en laserapparat, varvid en eller flera diodpumpade lasersträlar styrs direkt tili en scanner via en optisk strälexpanderare (28) integrerad i 15 diodpumpen (23) och därifrän vidare via korrigeringsoptik tili arbetsstationen.

43. Patenttivaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että diodipumppu (23) voidaan asentaa osaksi laserlaitteistoa, jossa yksi tai useampi diodipumpattu lasersäde ohjataan suoraan diodipumppuun (23) integroidun optisen säteenlaajentajan (28) kautta skannerille ja siitä korjausoptiikan kautta työpisteeseen. :Y: 44. Patenttivaatimuksen 43 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että diodipumppu : 20 (23) voidaan asentaa osaksi tyhjiöhöyrystyslaitteistoa. m 9 9 9

45. Patenttivaatimusten 43 ja 44 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että • · ]··;* diodipumppu (23) voidaan asentaa tyhjiöhöyrystyslaitteen sisälle. • · · 9 9 9 99Λ 9 .***. 46. Patenttivaatimusten 43 ja 44 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että • · · diodipumppu (23) voidaan asentaa tyhjiöhöyrystyslaitteen ulkopuolelle. • · :*v 25 47. Patenttivaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ··· diodipumppua (23) voidaan käyttää lämpötyöstölaserin, kuten mikro- tai 9 .·. : nanosekunttilaserin osana. 9 99 9 9 999 *...: 48. Patenttivaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että : diodipumppua (23) voidaan käyttää kylmätyöstölaserin, kuten piko-, femto- tai 999 : 30 attosekunttilaserin osana. • ·« • « 12 1 1 8937 I. Diodpump (23), kännetecknad av att sorti en del av diodpumpen (23) har integrerats en optisk stralexpanderare (28) för en laserpuls (29), varvid lasersträlen (29) styrs vidare frän diodpumpen (23) via strälexpanderaren.

44. Förfarande enligt patentkrav 43, kännetecknad av att diodpumpen (23) kan installeras som en del av en vakuumevaporeringsapparat.

45. Förfarande enligt patentkrav 43 och 44, kännetecknad av att diodpumpen (23) v.: kan installeras inne i en vakuumevaporeringsapparat. • · I » · » · » y/ 1 2 20

46. Förfarande enligt patentkrav 43 och 44, kännetecknad av att diodpumpen (23) kan installeras utanför en vakuumevaporeringsapparat.

• · • · ··· : 47. Förfarande enligt patentkrav 25, kännetecknad av att diodpumpen (23) kan :3: användas som en del av en värmebearbetninglaser, säsom en mikro- eller ·»· nanosekundlaser. • ♦ v.· 25

48. Förfarande enligt patentkrav 25, kännetecknad av att diodpumpen (23) kan användas som en del av en kallbearbetningslaser, säsom en pikto-, femto- eller m attosekundlaser. φ · ··· • # • · • · · • 1 · ·«· · 2 • · · 3 •m • 9