JP2018530768A5 - - Google Patents
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Description
図2Eには、レーザービーム250a、251a、252aの一部の各自のレーザービーム経路250、251、252に沿った部分を示す詳細図が示されている。図2Fは、図2Eのレーザービームの断面図であり、開放空間の水平方向260及び垂直方向261(図の向きに基づく)を示している。ビーム結合光学素子は、最終スポット203(図2B)での開放空間、例えば260、261を排除するようにこれらビームを一緒に近づける。
レーザーダイオード部分組立体、例えば210、210a、210b、210cの各々からの合成ビームは、4つのレーザーダイオード部分組立体からのビームを向け直して図2Gに示されている様に単一のビームへ結合するのに使用されるパターン化されたミラー例えば225へ伝搬する。4行のコリメートレーザーダイオードが他の3つのパッケージの4行と組み合わされ(interlaced)、複合(composite)ビームを現出させる。図2Hは、レーザー部分組立体210からのビーム例えば230の位置を示している。開口絞り235が、結合ビームレットからの何らかの不要な散乱光を削ぎ取り、ファイバー入力面への熱負荷を軽減する。偏光ビーム折り重ね組立体(polarization beam folding assembly)227が、ビームを遅軸で半分に折り重ねて、合成レーザーダイオードビームの輝度を二倍化する(図2I)。ビームは、どちらかのやり方として、中央の中央エミッタをスプリットすることによって折り重ねられて図21に示されているパターンがもたらされるようにしてもよく、その場合、ビーム231は偏光による遅軸方向への2つのビームレットの重なりであり、ビーム232は何れの他のエミッタにも重ならないスプリットビームレットである。ビームが第2ビームレットと第3ビームレットの間でスプリットされる場合(図2J)、ビーム折り重ね部は更に効率的であり、ビーム例えば233の列の2つが重ね合わされ、一方でビームの第3列例えば234は単にそのまま通過してゆく。テレスコープ組立体228は、結合ビームの遅軸を拡張するか又は速軸を圧縮してより小さいレンズの使用を可能にする。この実施例(図2G)に示されているテレスコープ228は、ビームを2.6倍の倍率で拡張し、そのサイズを11mmから28.6mmに増加させ、尚且つ同じ2.6倍の倍率で遅軸の発散を縮小させている。テレスコープ組立体が速軸を圧縮するのであれば、その場合、それは速軸を22mmの高さ(総合成ビーム)から11mmの高さに引き下げて11mmx11mmの合成ビームを与える2倍テレスコープということになる。これは、低コスト故に好適な実施形態である。非球面レンズ229は、合成ビームを、少なくとも50μm、100μm、150μm、又は200μmの直径の光ファイバー245(図2D)の中へ集束させる。多重レーザーダイオードモジュール220のファイバー出力は、ファイバーコンバイナを用いて組み合わされて、図1(線101)による更に高い出力パワーレベルのレーザーを発生させる。レーザーダイオードモジュールは、非球面レンズ229とファイバーコンバイナ240が剪断ミラーのセットで置き換えられ、当該剪断ミラーが次いで非球面レンズへ結合し、合成ビームを光ファイバーの端の中へ射出させる、という光学的組み合わせ方法を使用して組み合わされる。このやり方では、1つ、2つ、3つ、数十、及び数百のレーザーダイオードモジュールを光学的に関連付け、それら各自のレーザービームを結合することができる。このやり方で、結合レーザービームそれ自体を更に又は積層に結合して、多重結合レーザービームを形成させることもできる。
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