FR2644901A1 - Device, capable of miniaturisation, for focusing a laser beam coming from an optical fibre - Google Patents
Device, capable of miniaturisation, for focusing a laser beam coming from an optical fibre Download PDFInfo
- Publication number
- FR2644901A1 FR2644901A1 FR8903897A FR8903897A FR2644901A1 FR 2644901 A1 FR2644901 A1 FR 2644901A1 FR 8903897 A FR8903897 A FR 8903897A FR 8903897 A FR8903897 A FR 8903897A FR 2644901 A1 FR2644901 A1 FR 2644901A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- laser beam
- fiber
- focusing
- divergence
- intended
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
- G02B23/26—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes using light guides
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/262—Optical details of coupling light into, or out of, or between fibre ends, e.g. special fibre end shapes or associated optical elements
Abstract
Description
DISPOSITIF SUSCEPTIBLE DE MINIATURISATION, POUR LA
FOCALISATION D'UN FAISCEAU LASER ISSU D'UNE FIBRE
OPTIQUE
La pressente invention concerne un dispositif de focalisation d'un faisceau laser issu d'une fibre optique. Elle s'applique notamment aux traitements par
Lasers de puissance dans des endroits exigus et donc d'accès difficile, par exemple dans des tubes de faible diamètre (moins de 30 mm).SUSCEPTIBLE MINIATURIZATION DEVICE FOR THE
FOCUSING A LASER BEAM FROM A FIBER
OPTICAL
The present invention relates to a device for focusing a laser beam coming from an optical fiber. It applies in particular to treatments by
Power lasers in tight spaces and therefore difficult to access, for example in small diameter tubes (less than 30 mm).
Par "traitement", on entend par exemple un soudage, un découpage, un marquage, un traitement de surface ou encore un brasage. By "treatment" is meant for example welding, cutting, marking, surface treatment or even brazing.
On connaSt déjà des dispositifs de focalisation d'un faisceau laser de puissance issu d'une fibre optique et destiné par exemple au soudage ou au découplage de matériaux. Une extrémité de La fibre est placée dans un corps qui contient, en regard de cette extrémité, des moyens de focalisation du faisceau
Laser.There are already known devices for focusing a power laser beam from an optical fiber and intended for example for welding or decoupling of materials. One end of the fiber is placed in a body which contains, opposite this end, means for focusing the beam
Laser.
Un dispositif de ce genre présente L'inconvévient d'être encombrant. En effet, Les moyens de focalisation dont il est muni comportent plusieurs lentilles (optiques à transmission) dont les diametres sont nécessairement importants pour obtenir un faisceau focalisé de bonne qualité (dont la tache focale a de faibles dimensions) et ne permettent pas de réaliser un dispositif dont le corps aurait un diamètre inférieur à environ 30 mm. A device of this kind has the disadvantage of being bulky. Indeed, the focusing means with which it is provided comprise several lenses (optical transmission) whose diameters are necessarily large to obtain a focused beam of good quality (whose focal spot has small dimensions) and do not allow to achieve a device whose body would have a diameter less than about 30 mm.
La présente invention a pour but de remédier à cet inconvenient en utilisant, pour la focalisation, non pas plusieurs lentilles mais une optique catadioptrique. The object of the present invention is to remedy this drawback by using, for focusing, not several lenses but a catadioptric optic.
réflectrice du miroir 16 peut être revetue de couches anti-reflets 40 qui sont compatibles avec La longueur d'onde du faisceau laser incident.reflective mirror 16 can be coated with anti-reflection layers 40 which are compatible with the wavelength of the incident laser beam.
Le montage du dispositif est effectué de La façon suivante : La lentille 14 est fixée dans sa monture 20 grace å la bague filetée 19 ; La monture est fixée au support de L'embout 12 ; cet embout 12 est fixé dans son support 18 ; l'ensemble ainsi obtenu est embout dans La partie 7 du corps, qui porte Les conduits 28 et 30 ; La partie 8 du corps, dans laquelle le miroir 16 et Le joint 34 ont préalablement été mis en pLace, est embo5tée sur la monture 20 et sur les conduits 28 et 30 ; enfin, on visse L'une à L'autre les parties de corps 7 et 8 au moyen de vis telles que ta vis 41. The mounting of the device is carried out in the following manner: The lens 14 is fixed in its frame 20 by means of the threaded ring 19; The frame is fixed to the support of the end piece 12; this nozzle 12 is fixed in its support 18; the assembly thus obtained is tip in part 7 of the body, which carries the conduits 28 and 30; Part 8 of the body, in which the mirror 16 and the gasket 34 have previously been placed in place, is fitted on the frame 20 and on the conduits 28 and 30; finally, the body parts 7 and 8 are screwed to each other by means of screws such as your screw 41.
Par ailleurs, on a représenté sur les figures 2 à 4, de façon schématique et partielle, des dispositifs conformes å L'invention qui différent du dispositif représenté. sur La figure 1 par te fait que ta lentille 14 y est remplacée par des moyens optiques qui en sntdifferents mais qui ont la même fonction, à savoir La diminution de ta divergence du faisceau issu de ta fibre optique 4.Ces moyens optiques sont : dans te dispositif représenté sur la figure 2, une micro LentiLLe 42 qui est fixée à L'extrémité de La fibre 4 en regard de La surface réflectrice du miroir 16, et dans te dispositif représenté sur La figure 3, une micro-lentille 44 qui est formée (de façon connue) en cette extrémité de ta fibre optique, ces micro lentilles étant aptes a réduire La divergence du faisceau.Pour le dispositif de la figure 4, on utilise une fibre optique dont L'extrémité qui se trouve en regard de la surface réf Lectrice du miroir 16 a, tant pour son coeur optique que sa gaine optique, une forme évasée sensiblement tronconique, de telles
Un premier conduit d'arrivée de gaz 28 est logé dans le corps, à la périphérie de celui-ci. Ce conduit 28 débouche dans L'espace compris entre La surface réflectrice du miroir 16 et la lentilLe 14, en un point qui, sur ta vue en coupe LongitudinaLe de la figure 1, est situe du côté d'une extrémité de La surface réf lectrice du miroir 16 tandis que Le perçage 24 est situe du côté de t'autre extrémité de cette surface réflectrice, ce qui permet au gaz de remplir l'espace en question puis de Sortir par le perçage 24 en direction de la zone d'interaction du faisceau laser avec le matériau 2.Furthermore, there is shown in Figures 2 to 4, schematically and partially, devices according to the invention which differs from the device shown. in Figure 1 by you that your lens 14 is replaced by optical means which sntdifferents but which have the same function, namely The reduction of your divergence of the beam from your optical fiber 4.These optical means are: the device shown in FIG. 2, a micro LENS 42 which is fixed to the end of the fiber 4 opposite the reflective surface of the mirror 16, and in the device shown in FIG. 3, a micro-lens 44 which is formed (in a known manner) at this end of your optical fiber, these micro lenses being able to reduce the divergence of the beam. For the device of FIG. 4, an optical fiber is used, the end of which is opposite the mirror ref surface 16 has, both for its optical core and its optical sheath, a flared shape that is substantially frustoconical, such
A first gas inlet pipe 28 is housed in the body, on the periphery thereof. This conduit 28 opens into the space between the reflecting surface of the mirror 16 and the lens 14, at a point which, in your view in longitudinal section of FIG. 1, is situated on the side of one end of the reading ref surface of the mirror 16 while the bore 24 is located on the side of the other end of this reflecting surface, which allows the gas to fill the space in question then to exit via the bore 24 in the direction of the zone of interaction of the laser beam with material 2.
Un second conduit d'arrivée de gaz 30 est également logé dans le corps, à ta périphérie de celui- ci,et débouche, par une buse, dans t'espace en question, sensiblement au voisinage du perçage 24, à la périphérie de ce dernier, pour former le rideau de gaz au niveau du perçage. A second gas inlet duct 30 is also housed in the body, at its periphery, and opens, by a nozzle, into the space in question, substantially in the vicinity of the bore 24, at the periphery of this last, to form the gas curtain at the hole.
Afin d'empêcher des fuites du gaz, qui nuiraient à la protection gazeuse recherchée, divers joints d'étanchéité sont prévus dans le dispositif, à savoir :
- un joint 32 qui est placé à la périphérie du miroir 16 et qui est écrasé contre la paroi interne de la partie 8 du corps,
- un joint 34 qui est placé entre la monture 20 et L'épaulement interne du corps et qui est écrasé contre ces derniers,
- un joint 36 qui est placé à une extrémité de la monture 20, en regard du support 18, et écrasé contre ce dernier , et
- un joint 38 qui est placé à une extrémité du support 18 et qui est écrasé par L'extrémité de grande section transversale 22 del'embout 12.In order to prevent gas leaks, which would harm the desired gas protection, various seals are provided in the device, namely:
a seal 32 which is placed at the periphery of the mirror 16 and which is crushed against the internal wall of the part 8 of the body,
a seal 34 which is placed between the frame 20 and the internal shoulder of the body and which is crushed against the latter,
a seal 36 which is placed at one end of the frame 20, facing the support 18, and crushed against the latter, and
a seal 38 which is placed at one end of the support 18 and which is crushed by the end of large cross section 22 of the end piece 12.
Comme on le voit sur La figure 2, La surface extrémité 22 de cet embout a une section transversale supérieure au reste de L'embout. Par L'extrémité 22, cet embout est en appui contre un joint d'étanchéité dont il sera question par La suite et qui est prévu sur
L'extrémité correspondante du support 18.As seen in Figure 2, the end surface 22 of this tip has a cross section greater than the rest of the tip. By the end 22, this endpiece bears against a seal which will be discussed later and which is provided on
The corresponding end of the support 18.
Les deux cotés du corps sont ouverts. En outre, la partie 8 du corps, qui porte le miroir 16, est munie d'un perçage 24 en reoard du miroir 1e, ce perçage permettant l2 sortie du faisceau laser réfléchi par te miroir 16 qui est convenabLement orienté à cet effet dans la partie 8 du corps et immobilise dans ta bonne position dans cette partie 8 grâce à une vis de blocage 26. Both sides of the body are open. In addition, the part 8 of the body, which carries the mirror 16, is provided with a hole 24 in reoard of the mirror 1e, this hole allowing the exit of the laser beam reflected by the mirror 16 which is suitably oriented for this purpose in the part 8 of the body and immobilizes in your good position in this part 8 thanks to a locking screw 26.
Ainsi, le faisceau laser injecté à une extrémité de la fibre 4, se propage dans celte-ci, en sort par L'extrémité qui est situé dans L'embout 12 avec une certaine divergence, traverse L'optique 14 et en ressort avec une divergence plus faible pour atteindre ensuite le miroir parabolique 16. Ce dernier réfléchit le faisceau laser et concentre ce dernier à
L'extérieur du corps, sur la zone souhaitée du matériau 2. Dans l'exemple représenté, le miroir parabolique 16 est disposé dans te corps pour réfléchir Le faisceau laser perpendiculairement à L'axe 10 du corps.Thus, the laser beam injected at one end of the fiber 4, propagates therein, exits through the end which is located in the end piece 12 with a certain divergence, crosses the optics 14 and comes out with a lower divergence to then reach the parabolic mirror 16. The latter reflects the laser beam and concentrates the latter at
The exterior of the body, in the desired area of the material 2. In the example shown, the parabolic mirror 16 is arranged in the body to reflect the laser beam perpendicular to the axis 10 of the body.
Afin de protéger la Lentille 14 et surtout la surface réflectrice du miroir 16 qui est directement en regard du perçage 24, un gaz est soufflé à travers ce perçage 24 en direction de La zone d'interaction entre le faisceau laser et Le matériau 2, ce gaz assurant par la meme occasion la protection de la zone ainsi traitée contre une eventuelle oxydation. En outre, le gaz est envoyé en direction de la surface réf Lectrice du miroir 16, depuis un point qui est opposé à cette surface par rapport au perçage et qui se trouve au voisinage de ce dernier, pour former une Sorte de rideau de gaz au niveau du perçage. In order to protect the lens 14 and especially the reflective surface of the mirror 16 which is directly opposite the bore 24, a gas is blown through this bore 24 in the direction of the interaction zone between the laser beam and the material 2, this gas ensuring at the same time the protection of the area thus treated against possible oxidation. In addition, the gas is sent in the direction of the reflecting surface of the mirror 16, from a point which is opposite this surface with respect to the bore and which is located in the vicinity of the latter, to form a sort of gas curtain at drilling level.
Le dispositif qui est schématiquement représente sur la figure 1 est par exemple destiné à traiter un matériau 2 au moyen d'un faisceau laser de puissance qui, à cet effet, est focalisé, ou concentré, sur le matériau 2. Ce dispositif comprend une fibre optique 4 qui permet la propagation du faisceau laser de puissance. Ce dernier est émis par un laser 6, par exemple de type YAG, et injecté à une extrémité de la fibre optique 4. The device which is schematically represented in FIG. 1 is for example intended to treat a material 2 by means of a power laser beam which, for this purpose, is focused, or concentrated, on the material 2. This device comprises a fiber optics 4 which allows the propagation of the power laser beam. The latter is emitted by a laser 6, for example of the YAG type, and injected at one end of the optical fiber 4.
L'autre extrémité de ta fibre optique est placee dans un corps creux de forme allongée, par exemple cylindrique, dont L'axe porte ta référence 10. The other end of your optical fiber is placed in a hollow body of elongated shape, for example cylindrical, the axis of which bears your reference 10.
Dans L'exemple représenté, le corps est en deux parties qui portent respectivement tes références 7 et 8.In the example shown, the body is in two parts which bear your references 7 and 8 respectively.
L'extrémité de ta fibre, qui se trouve dans la partie du corps, est fixée dans un embout 12, suivant L'axe 10 du corps. Dans ce dernier, on trouve d'un côté à
L'autre, L'extrémité de La fibre 4 qui est placée dans son embout 12, une optique 14, par exemple une
Lentille, prévue pour diminuer La divergence du faisceau laser issu de L'extrémité de La fibre, et une optique catadioptrique 16, par exemple un miroir parabolique hors d'axe ("off axisu selon la terminologie anglo-saxonne). L'embout 12 est monté dans un support 18.The end of your fiber, which is in the body part, is fixed in a tip 12, along the axis 10 of the body. In the latter, we find from one side to
The other, the end of the fiber 4 which is placed in its end piece 12, an optic 14, for example a
Lens, intended to reduce the divergence of the laser beam coming from the end of the fiber, and a catadioptric optic 16, for example an off-axis parabolic mirror ("off axisu according to English terminology). The tip 12 is mounted in a support 18.
La Lentille 14 se trouve dans une monture 20 et elle est maintenue en place dans cette dernière grâce à une bague filetée 19, L'axe optique de la lentille 14 coi'ncidant avec L'axe 10 du corps. Une extrémité de ta monture 20 appuie par L'intermédiaire d'un joint d'étanchéité dont il sera question par La suite, contre un épaulement interne 21 de la partie 8 du corps tandis que son autre extrémité est fixée au support 18 de L'embout 12, la LentiLLe 14 se trouvant en regard d'une extrémité de cet embout 12.L'autre
De plus, mQme s'iL est muni de ces moyens optiques, le dispositif objet de l'invention nécessite, pour une même surface de tache focale, bien moins de composants optiques que les dispositifs connus, mentionnés plus haut, qui ne comportent que des optiques à transmission.The lens 14 is located in a frame 20 and is held in place in the latter by means of a threaded ring 19, the optical axis of the lens 14 coinciding with the axis 10 of the body. One end of your mount 20 presses through a seal which will be discussed later, against an internal shoulder 21 of the part 8 of the body while its other end is fixed to the support 18 of the tip 12, the lens 14 being located opposite one end of this tip 12.
In addition, even if it is provided with these optical means, the device which is the subject of the invention requires, for the same focal spot surface, far fewer optical components than the known devices, mentioned above, which only include transmission optics.
La présente invention permet ainsi une diminution du nombre de composants optiques par rapport aux dispositifs connus, d'où une fiabilité accrue et un court réduit. On notera aussi que cette diminution du nombre de composants optiques favorise la miniaturisation du dispositif. The present invention thus allows a reduction in the number of optical components compared to known devices, resulting in increased reliability and reduced short. It will also be noted that this reduction in the number of optical components promotes the miniaturization of the device.
Un avantage supplémentaire de L'invention réside dans le fait que le montage mécanique des optiques catadioptriques est plus simple que celui des optiques à transmission, qui nécessitent une grande précision du système de montage et aussi des montures intermédiaires compte tenu du nombre de composants plus important. An additional advantage of the invention resides in the fact that the mechanical assembly of the retro-reflecting optics is simpler than that of the transmission optics, which require a high precision of the mounting system and also of the intermediate mounts given the larger number of components. .
La présente invention sera mieux comprise à ta Lecture de la description suivante, d'exemples de réaLisation donnés à titre purement indicatif et nulLement Limitatif en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- La figure 1 est une vue schématique d'un mode de réaLisation particulier du dispositif objet de
L'invention, qui utilise une lentilLe pour corriger la divergence du faisceau Laser à la sortie de la fibre optique, et
- Les figures 2 à 4 sont des vues schématiques et partielles d'autres modes de réaLisation particuLiers qui, au tieu d'une lentille, utilisent respectivement une micro-lentille placée en bout de fibre, une micro-lentille formée en bout de fibre, une fibre à terminaison tronconique. The present invention will be better understood on reading the following description, of exemplary embodiments given purely by way of indication and in no way limiting with reference to the appended drawings in which:
- Figure 1 is a schematic view of a particular embodiment of the device object of
The invention which uses a lens to correct the divergence of the laser beam at the exit of the optical fiber, and
FIGS. 2 to 4 are schematic and partial views of other particular embodiments which, at the center of a lens, respectively use a micro-lens placed at the end of the fiber, a micro-lens formed at the end of the fiber, a fiber with frustoconical termination.
permettent des usinages conduisant à des taches focales de formes tres diverses (rondes, carrées, de section plus ou moins grande ...).allow machining leading to focal spots of very diverse shapes (round, square, of more or less large section ...).
L'optique catadioptrique peut être munie de couches anti-reflets compatibles avec La longueur d'onde du faisceau Laser. The catadioptric optic can be provided with anti-reflective layers compatible with the wavelength of the laser beam.
Le dispositif objet de L'invention peut comprendre en outre des moyens optiques qui sont disposés dans le corps, en regard de L'optique catadioptrique, et qui sont prévus pour diminuer ta divergence du faisceau laser qui se propage dans ta fibre, avant l'envoi de ce faisceau à L'optique catadioptrique. The device which is the subject of the invention may further comprise optical means which are arranged in the body, opposite the catadioptric optics, and which are intended to reduce your divergence from the laser beam which propagates in your fiber, before the sending of this beam to catadioptric optics.
Ces moyens optiques peuvent comprendre au moins une lentille prévue pour diminuer cette divergence, ou une micro-lentiLle qui est fixée à
L'extrémité de La fibre et qui est prévue pour diminuer
La divergence du faisceau laser ou une micro-lentille qui est formée à L'extrémité de la fibre et qui est prevue pour diminuer la divergence du faisceau laser ; en variante, on peut utiliser une fibre dont
L'extrémité a une terminaison tronconique prévue pour diminuer la divergence du faisceau laser et formant ainsi Les moyens optiques.These optical means can comprise at least one lens intended to reduce this divergence, or a micro-lens which is fixed to
The fiber end and that is expected to decrease
The divergence of the laser beam or a microlens which is formed at the end of the fiber and which is intended to decrease the divergence of the laser beam; alternatively, a fiber can be used,
The end has a frustoconical termination intended to reduce the divergence of the laser beam and thus forming the optical means.
On notera que l'utilisation de telles microlentilles ou d'une telle terminaison tronconique favorise la miniaturisation du dispositif. It will be noted that the use of such microlenses or of such a frustoconical termination promotes the miniaturization of the device.
Par ailleurs on notera que L'adjonction des moyens optiques en question, même si ces derniers comportent une ou plusieurs lentilles, ne pose pas de problème d'encombrement. En effet, ces lentilles ont simplement comme fonction de diminuer la divergence du faisceau lasser issu de la fibre optique et peuvent avoir des diamètres peu importants, bien inférieurs à 30 mm. Furthermore, it will be noted that the addition of the optical means in question, even if the latter comprise one or more lenses, does not pose any problem of bulk. Indeed, these lenses simply have the function of reducing the divergence of the lass beam from the optical fiber and may have small diameters, much less than 30 mm.
Les optiques catadioptriques supportent mieux
Les chocs que les optiques à transmission et sont plus faciles à nettoyer que ces dernières, en cas de projections résultant de l'interaction faisceau laser matériau à traiter. De plus, elles tolèrent quelques "piqûres" sans détérioration notabLe de La qualité de
la tache focale.Catadioptric optics support better
Shocks than transmission optics and are easier to clean than the latter, in the event of projections resulting from the interaction between the laser beam and the material to be treated. In addition, they tolerate some "bites" without noticeable deterioration in the quality of
the focal spot.
Selon un mode de réaLisation particulier du dispositif objet de L'invention, le corps a une forme allongée suivant un axe, L'extrémité de La fibre s'étend dans le corps parallelement à cet axe et le corps comporte un perçage prévu pour le passage du faisceau réf Léchi par L'optique catadioptrique. According to a particular embodiment of the device which is the subject of the invention, the body has an elongated shape along an axis, the end of the fiber extends in the body parallel to this axis and the body has a hole provided for the passage of the beam ref Léchi par L'optique catadioptrique.
L'optique catadioptrique peut comporter un miroir à réflexion totale, apte à focaliser te faisceau, un miroir de type parabolique ou etlipsoidal par exempLe, qui non seulement dévie le faisceau laser mais encore focalise ce dernier. The catadioptric optic may include a mirror with total reflection, capable of focusing the beam, a mirror of the parabolic or etlipsoidal type for example, which not only deflects the laser beam but also focuses the latter.
On notera ' que l'emploi d'un miroir parabolique permet la focalisation du faisceau laser dans une aire d'amplitude limitée quelle que soit la position incidente du faisceau laser, d'où une meilleure précision d'interaction qu'avec les dispositifs connus, ce qui facilite la robotisation du dispositif. En outre, dans ce dispositif, les tolérances de positionnement de la fibre sont plus targes que dans le cas des dispositifs utilisant des optiques de transmission pour ta focalisation. Ceci facilite et rend plus rapides le montage et le démontage du dispositif. It will be noted that the use of a parabolic mirror allows the focusing of the laser beam in an area of limited amplitude whatever the incident position of the laser beam, hence better interaction precision than with known devices , which facilitates the robotization of the device. In addition, in this device, the positioning tolerances of the fiber are more limited than in the case of devices using transmission optics for focusing. This facilitates and makes the assembly and disassembly of the device quicker.
De plus, Les machines actuellement disponibles pour L'usinage d'un miroir parabolique permettent L'optimisation de la forme de ce dernier en vue d'optimiser La forme de la tache focale et donc le traitement que l'on veut réaliser : ces machines
De façon précise La présente invention a pour objet un dispositif de focalisation d'un faisceau
Laser, ce dispositif comprenant ::
- un corps,
- une fibre optique qui est destinée à la propagation du faisceau laser et dont une extrémité est placée dans Le corps, et
- des moyens de focatisation du faisceau
laser, ces moyens de focalisation étant placés dans te corps en regard de cette extrémité de la fibre, dispositif caractérisé en ce que tes moyens de focalisation comprennent une optique catadioptrique prévue pour réfléchir et focaliser te faisceau issu de l'extrémité de la fibre.In addition, the machines currently available for the machining of a parabolic mirror allow the optimization of the shape of the latter in order to optimize the shape of the focal spot and therefore the treatment that one wants to achieve: these machines
Specifically The present invention relates to a beam focusing device
Laser, this device comprising:
- a body,
- an optical fiber which is intended for the propagation of the laser beam and one end of which is placed in the body, and
- means for focusing the beam
laser, these focusing means being placed in the body opposite this end of the fiber, device characterized in that your focusing means comprise a catadioptric optic intended to reflect and focus the beam coming from the end of the fiber.
L'utilisation d'une optique catadioptrique permet La miniaturisation du dispositif : on peut réaliser un dispositif qui, tout en ayant la même qualité de faisceau focalisé (mêmes dimensions de tache focale) que les dispositifs connus, mentionnés plus haut, pressente des dimensions transversales (diamètre du corps, pour un corps cytindrique) notablement inférieures à 30 mm. L'invention permet par exempLe de réaliser un dispositif de focalisation de faisceau laser de puissance dont le corps est cylindrique et a un diamètre de 15 mm pour une Longueur de 100 mm. The use of a catadioptric optic allows the miniaturization of the device: a device can be produced which, while having the same quality of focused beam (same focal spot dimensions) as the known devices, mentioned above, has transverse dimensions (body diameter, for a cylindrical body) significantly less than 30 mm. The invention makes it possible, for example, to produce a power laser beam focusing device whose body is cylindrical and has a diameter of 15 mm for a length of 100 mm.
Une réduction de 30X, voire de SOX, de ces dimensions est meme envisageable. A reduction of 30X, or even SOX, of these dimensions is even possible.
L'invention a d'autres avantages par rapport aux dispositifs connus, mentionnés plus haut
Les optiques catadioptriques supportent mieux les flux Lumineux de forte intensité que tes optiques à transmission car elles sont réalisées à L'aide de matériaux thermiquement conducteurs et peuvent donc être aisément refroidies par eau ou par gaz, ce qui n'est pas réalisable pour Les optiques à transmission. The invention has other advantages over the known devices mentioned above
Catadioptric optics support better high intensity light fluxes than transmission optics because they are made using thermally conductive materials and can therefore be easily cooled by water or gas, which is not possible for Optics. with transmission.
fibres optiques étant connues dans t'état de La technique.optical fibers being known in the state of the art.
Bien entendu, dans les dispositifs partiellement représentés sur les figures 2, 3 et 4, La monture 20 portant le joint 36 est supprimée et te support 18 de t'embout 12 est conçu pour venir écraser le joint d'étanchéité 34 contre L'épaulement interne de la partie 8 du corps Sien entendu, dans ce cas, cette partie'8 sera emboîtée sur Le support 18 et Les conduits 28 et 30. Of course, in the devices partially shown in Figures 2, 3 and 4, the frame 20 carrying the seal 36 is removed and the support 18 of the endpiece 12 is designed to crush the seal 34 against the shoulder internal of part 8 of the body Of course, in this case, this part 8 will be fitted onto support 18 and conduits 28 and 30.
La présente invention n'est pas limitée à un emploi avec des lasers de puissance, par exemple de type VAG, mais peut être utilisée avec tout Laser, pourvu qu'il existe des fibres optiques compatibles avec la longueur d'onde d'émission de ce Laser, c'est å-dire capables de transporter le faisceau émis par ce
Laser, et qu'il existe des matériaux optiquement reflecteurs à cette longueur d'onde (afin de pouvoir réaliser L'optique catadioPtrique)*
Par ailleurs, la présente invention a des applications non seulement dans te domaine du traitement des materiaux mais encore dans Le domaine médical, voire le domaine artistique. The present invention is not limited to use with power lasers, for example of the VAG type, but can be used with any laser, provided that there are optical fibers compatible with the emission wavelength. this Laser, that is to say capable of transporting the beam emitted by this
Laser, and that there are optically reflective materials at this wavelength (in order to be able to carry out the catadioptric optics) *
Furthermore, the present invention has applications not only in the field of treatment of materials but also in the medical field, even the artistic field.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8903897A FR2644901B1 (en) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | SUSCEPTIBLE DEVICE FOR MINIATURIZATION, FOR FOCUSING A LASER BEAM ARISING FROM AN OPTICAL FIBER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8903897A FR2644901B1 (en) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | SUSCEPTIBLE DEVICE FOR MINIATURIZATION, FOR FOCUSING A LASER BEAM ARISING FROM AN OPTICAL FIBER |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2644901A1 true FR2644901A1 (en) | 1990-09-28 |
| FR2644901B1 FR2644901B1 (en) | 1993-02-19 |
Family
ID=9380033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8903897A Expired - Fee Related FR2644901B1 (en) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | SUSCEPTIBLE DEVICE FOR MINIATURIZATION, FOR FOCUSING A LASER BEAM ARISING FROM AN OPTICAL FIBER |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2644901B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1542291A1 (en) * | 2002-07-12 | 2005-06-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Photoreceptor device module |
| WO2016050940A1 (en) | 2014-10-03 | 2016-04-07 | Areva Nc | Laser-beam emission device suitable for use in a contaminated environment, including a removable sheath for removably housing an optical unit |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5441743A (en) * | 1977-09-09 | 1979-04-03 | Nippon Steel Corp | Optical fiber |
| JPS5536808A (en) * | 1978-09-07 | 1980-03-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Electric converting and connecting device of optical fiber |
| JPS5758115A (en) * | 1980-09-26 | 1982-04-07 | Toshiba Corp | Photocoupler |
| JPS5946616A (en) * | 1982-09-10 | 1984-03-16 | Fujitsu Ltd | Processing method of optical fiber terminal |
| JPS59188612A (en) * | 1983-04-11 | 1984-10-26 | Gensuke Kiyohara | Condensing device of feeble light |
-
1989
- 1989-03-24 FR FR8903897A patent/FR2644901B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5441743A (en) * | 1977-09-09 | 1979-04-03 | Nippon Steel Corp | Optical fiber |
| JPS5536808A (en) * | 1978-09-07 | 1980-03-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Electric converting and connecting device of optical fiber |
| JPS5758115A (en) * | 1980-09-26 | 1982-04-07 | Toshiba Corp | Photocoupler |
| JPS5946616A (en) * | 1982-09-10 | 1984-03-16 | Fujitsu Ltd | Processing method of optical fiber terminal |
| JPS59188612A (en) * | 1983-04-11 | 1984-10-26 | Gensuke Kiyohara | Condensing device of feeble light |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 3, no. 64 (E-114), 31 mai 1979, page 57 E114; & JP-A-54 41 743 (SHIN NIPPON SEITETSU K.K.) 03-04-1979 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 4, no. 70 (P-12)[552], 23 mai 1980, page 43 P 12; & JP-A-55 36 808 (NIPPON DENSHIN DENWA KOSHA) 14-03-1980 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 6, no. 133 (P-129)[1011], 20 juillet 1982; & JP-A-57 58 115 (TOKYO SHIBAURA DENKI K.K.) 07-04-1982 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 8, no. 147 (P-285)[1584], 10 juillet 1984; & JP-A-59 46 616 (FUJITSU K.K.) 16-03-1984 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 9, no. 50 (P-339)[1773], 5 mars 1985; & JP-A-59 188 612 (GENSUKE KIYOHARA) 26-10-1984 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1542291A1 (en) * | 2002-07-12 | 2005-06-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Photoreceptor device module |
| EP1542291A4 (en) * | 2002-07-12 | 2008-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | Photoreceptor device module |
| WO2016050940A1 (en) | 2014-10-03 | 2016-04-07 | Areva Nc | Laser-beam emission device suitable for use in a contaminated environment, including a removable sheath for removably housing an optical unit |
| FR3026667A1 (en) * | 2014-10-03 | 2016-04-08 | Areva Nc | LASER CUTTING DEVICE FOR USE IN A CONTAMINATED ENVIRONMENT |
| GB2558681A (en) * | 2014-10-03 | 2018-07-18 | Areva Nc | Laser-beam emission device suitable for use in a contaminated environment, including a removable sheath for removably housing an optical unit |
| GB2558681B (en) * | 2014-10-03 | 2020-12-02 | Areva Nc | Laser-beam emission device suitable for use in a contaminated environment, including a removable sheath for removably housing an optical unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2644901B1 (en) | 1993-02-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0377207B1 (en) | Rod laser optically pumped by a source with a narrow emitting surface | |
| EP0013319B1 (en) | Optical connector for connecting a light source with at least one optical transmission line having a cross-section small with respect to the aperture of the light beam issuing from said source | |
| EP2577707B1 (en) | Adjustable cathodoluminescence detection system and microscope employing such a system | |
| FR2472199A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR COUPLING AN OPTICAL FIBER TO A LIGHT SOURCE | |
| FR2584824A1 (en) | DEFORMABLE MIRROR | |
| FR2648962A1 (en) | ILLUMINATION STRUCTURE OF A LASER BAR WITH DEFOCUSED OPTICAL SOURCES | |
| FR2738355A1 (en) | LIGHT TRAP | |
| FR2884621A1 (en) | LASER ILLUMINATOR | |
| EP0233091B1 (en) | Apparatus for focusing a light beam, and optical fibre fusion splicer using said apparatus | |
| EP0250331B1 (en) | Terminal part connecting device for an optical fibre with opto-electronic components and optical coupling | |
| FR2644901A1 (en) | Device, capable of miniaturisation, for focusing a laser beam coming from an optical fibre | |
| FR2505564A1 (en) | DEVICE FOR MODIFYING AND STANDARDIZING THE INTENSITY OF A LASER POWER BEAM | |
| EP0633424B1 (en) | Fiber optics light source arrangement with steerable light beam | |
| FR2818814A1 (en) | LASER SOURCE | |
| FR3117610A3 (en) | Convertible telescope | |
| EP0977327A1 (en) | Free-space laser with autoaligned fiber output coupler | |
| CA2470319C (en) | Procedure for illuminating particles for purposes of obtaining images of them | |
| FR2750218A1 (en) | Module unit for laser diodes | |
| FR2739982A1 (en) | Single or multiple laser beam homogenising apparatus for e.g. optical pumping of optical fibre | |
| EP0023463B1 (en) | Device for regulating the level of luminous power emitted at the extremity of an optical fibre | |
| WO2013139721A1 (en) | System for injecting light into a waveguide, waveguide device and assembly for injecting light into a waveguide | |
| EP0362767A1 (en) | Monolithic catadioptric device | |
| EP1362662A1 (en) | Laser welding head and laser welding apparatus | |
| FR2768218A1 (en) | LIGHTING AND SIGNALING DEVICE WITH OPTICAL LIGHT CONDUCT, IN PARTICULAR FOR MOTOR VEHICLES | |
| FR2796126A3 (en) | Lamp with small light source has elongated hollow prismatic housing to diffuse light over large area |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |