WO2007137914A1 - Zündeinrichtung für eine brennkraftmaschine - Google Patents

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WO2007137914A1
WO2007137914A1 PCT/EP2007/053924 EP2007053924W WO2007137914A1 WO 2007137914 A1 WO2007137914 A1 WO 2007137914A1 EP 2007053924 W EP2007053924 W EP 2007053924W WO 2007137914 A1 WO2007137914 A1 WO 2007137914A1
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ignition device
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lens
light
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Manfred Vogel
Werner Herden
Heiko Ridderbusch
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P23/00—Other ignition
    • F02P23/04—Other physical ignition means, e.g. using laser rays
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    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
    • H01S3/1123—Q-switching
    • H01S3/113—Q-switching using intracavity saturable absorbers
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    • H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2308—Amplifier arrangements, e.g. MOPA

Definitions

  • the invention relates to an ignition device for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • a generic ignition device is already known. This is designed as a laser ignition device and arranged on a cylinder of an internal combustion engine.
  • the actual laser device is connected via a fiber optic device formed by a fiber with a pump light source, which optically pumps the laser device.
  • Object of the present invention is to develop an ignition device of the type mentioned so that they can be used as inexpensively as possible in mass production.
  • the inventively provided refraction device can be very inexpensive, for example, as an injection molded part produced. An elaborate surface treatment, as would be required for example in a reflector device can be omitted. Therefore, the manufacturing cost of the ignition device according to the invention are reduced.
  • the one-piece design of the refraction device according to the invention with the laser device also leads to easier handling during installation of the ignition device in the internal combustion engine, since the important for the operation of the ignition device position of the refraction device within the laser device despite the external loads not changed, but reliably and precisely ensured is. In addition, fewer separate parts have to be handled, which also reduces assembly costs and times.
  • a first advantageous development of the ignition device according to the invention is characterized in that the laser device comprises a laser-active solid and the refraction device comprises a lens which is arranged on the coupling-in side of the laser-active solid.
  • the refracted by the refraction pump light can thus be coupled very well, especially transversely in the laser-active solid. It is understood that when the lens is directly attached to the coupling side of the laser-active solid, the mounting region is polished flat on the lens to avoid refraction of the pumping light longitudinally reaching the laser-active solid.
  • the refraction device may also comprise a lens which is arranged between the laser-active solid and an optical amplifier.
  • the laser-active solid is pumped only longitudinally or at least less transversely, whereas the optical amplifier is at least transversely pumped.
  • the refraction means may further comprise a lens having an aperture and disposed radially outward of the laser active solid. This has especially when serially to the laser-active solid an optical amplifier is provided, the advantage that the laser light from the solid state to the amplifier transmitted laser light is not absorbed by the lens, so the efficiency of the entire ignition device is relatively high.
  • a further advantageous embodiment of the ignition device according to the invention provides that a reflection device is provided which reflects light refracted by the refraction device to the laser-active solid and / or to the optical amplifier. This will be the Degrees of freedom in the design of the ignition increased. In particular, this makes it possible that light refracted by the refraction device can be used for a longitudinal pumping of the laser-active solid and / or of the optical amplifier.
  • a comparatively "slim" ignition device is created when the reflection device is arranged coaxially to the laser-active solid and / or to the optical amplifier and at least substantially transparent to laser light.
  • the efficiency is further improved if the reflection device is coaxial with the laser-active solid and / or the optical amplifier and has an opening through which the laser light can pass, because in this case absorption of the laser light is avoided by the reflection device.
  • the laser device including laser-active solid, coupling mirror, output mirror, Q-switch, amplifier and the lens as a whole are in one piece, best form a monolithic part.
  • Figure 1 is a schematic representation of an internal combustion engine with an ignition device
  • FIG. 2 is a schematic representation of the ignition device of Figure 1;
  • FIGS. 3 to 8 different embodiments of the ignition device of FIG. 2.
  • An internal combustion engine carries in Figure 1 overall the reference numeral 10. It is used to drive a motor vehicle, not shown.
  • the internal combustion engine 10 comprises a plurality of cylinders, of which only one is shown in FIG. 1 and designated by the reference numeral 12.
  • a combustion chamber 14 of the cylinder 12 is limited by a piston 16.
  • Fuel enters the combustion chamber 14 directly through an injector 18, which is connected to a fuel pressure accumulator ("rail") 20.
  • fuel 22 is ignited by means of a laser beam or laser pulse 24, which is emitted from a 26 comprising a laser device 26 ignition device into the combustion chamber 14.
  • a laser beam or laser pulse 24 is emitted from a 26 comprising a laser device 26 ignition device into the combustion chamber 14.
  • the laser device 26 via a
  • Optical fiber device 28 fed with a pumping light, which from a pumping light source 30th provided.
  • the pump light source 30 is controlled by a control and regulating device 32, which also controls the injector 18.
  • the pumping light source 30 feeds a plurality of optical waveguide devices 28 for different laser devices 26.
  • the pumping light source 30 has a plurality of individual light sources 34, which are connected to a pulse power supply 36.
  • the laser device 26 comprises a housing 38 in which, viewed in the direction of the pumping light, first a lens 40 forming a refraction device, then a coupling mirror 42, a laser-active solid 44, a passive Q-switch 46 and an output mirror 48 are arranged.
  • the elements 40 - 48 are formed as a whole in one piece or monolithic part 50.
  • to the left of the outcoupling mirror 48 there is a focusing optics 52, by means of which the laser beam 24 is focused onto a desired point 54.
  • the laser device 26 has a combustion chamber window 56, which seals the housing 38 in a pressure-tight manner with respect to the combustion chamber 14.
  • FIG. 3 Essential optical components of the laser device 26 are shown in greater detail in FIG. 3, wherein the sides are interchanged with respect to FIG. It can be seen that the outer diameter of the lens 40 is significantly greater than the outer diameter of the laser-active solid 44.
  • the lens 40 is fixedly connected to the coupling mirror 42, for example, blasted or bonded. As a result, an overall one-piece monolithic unit 50 is created, which also includes the lens 40.
  • a central hole in the lens 40 could also be provided. It can be seen from FIG.
  • the laser-active solid 44 is pumped longitudinally with pump light 60, which passes largely without refraction in a central region 62 of the lens 40, and that the laser-active solid 44 is pumped transversely through pumped light 64, which is refracted in a radially outer edge region 66 of the lens 40 toward the laser-active solid 44.
  • the embodiment shown in Figure 4 differs from that shown in Figure 3 in that it additionally comprises an optical amplifier 68 which is integrally formed on the Auskoppelapt 48.
  • the optical amplifier 68 is pumped longitudinally by pumping light 60, which was not absorbed by the laser-active solid 44. In addition, however, it is pumped transversely by pumping light 70 which is refracted in a radially outermost edge region 72 of the lens 40 toward the optical amplifier 68.
  • the ratio of the pumping light 60 and 64, which is coupled into the laser-active solid 44, to the pumping light 70, which is coupled into the amplifier 68 can be adjusted in a simple manner.
  • Laser device 26 again differs from that of FIG. 4 in that the lens 40 is arranged between the laser-active solid 44 with the coupling mirror 42, the Q-switch 46 and the output mirror 48 on the one hand, and the amplifier 68 on the other hand.
  • Laser light 24a generated in the laser-active solid 44 thus passes through the lens 40 in order to reach the amplifier 68.
  • the laser-active solid 44 is also exclusively longitudinally through from the
  • Fiber optic device 28 pumped out exiting pumping light 60, so the lens 40 is used exclusively to break pumping light 70 in the radially outer edge region 72 to the optical amplifier 68 out and pump it in this way transversely.
  • a total one-piece or monolithic part 50 is created again by the Auskoppelapt 48 on one side of the lens 40 and the optical amplifier 68 on the other side of the lens 40 integrally formed on these, for example, are blasted or bonded.
  • the corresponding contact surfaces 58a and 58b are polished flat or ground on the lens 40, so that the laser light 24a coupled out of the coupling-out mirror 48 enters the optical amplifier 68 unbroken.
  • the optical ratios can be adjusted by the dimensioning of the individual parts in a simple manner and very precisely.
  • the optical amplifier 68 is arranged directly on the outcoupling mirror 48 on the laser-active solid 44.
  • the lens 40 has a central opening 74, in which the laser active solid 44 and optical Amplifier 68 existing unit is inserted. Again, a total one-piece unit 50 can be created again by the one-piece part 50 consisting of laser-active solid 44 and optical amplifier 68 is cemented or glued to the lens 40.
  • the embodiment shown in FIG. 6 is distinguished by an increased efficiency compared to FIG. 5, since the laser light produced by the laser-active solid 44 passes directly into the optical amplifier 68 and does not have to pass through the lens 40.
  • FIG. 7 has a similar construction to that of FIG. 6. However, it additionally comprises a reflection device 76, which is arranged in FIG. 7 to the right of the optical amplifier 68 in the axis of the laser light beam 24 issuing therefrom.
  • the reflection device 76 is arranged in FIG. 7 to the right of the optical amplifier 68 in the axis of the laser light beam 24 issuing therefrom.
  • Reflector 76 is at least substantially transparent to laser light 24, but substantially reflective to pumped light 80 refracted by lens 40.
  • the lens 40 is configured to refract the pumping light 80, or at least not only transversely to the optical amplifier 68, but to the reflecting means 76, which pumps the pumping light 80 longitudinally into the optical amplifier 68. It is understood that the basic arrangement shown in Figure 7 could also be combined with those of Figures 4 and 5.
  • the embodiment of a laser device 26 shown in FIG. 8 is again based on that of FIG. 7.
  • the only difference is that the reflection device 76 of the embodiment of FIG. 8 has a central opening 78 through which the laser light 24 emitted by the optical amplifier 68 can pass.
  • This has the advantage that the reflection device 76 can be equipped with better efficiency, ie higher reflection, and at the same time a residual absorption of laser light 24 in the reflection device 76 is excluded.
  • the reflector (not numbered) of the reflectors 76 of Figures 7 and 8 is planar. But it could also be curved, so that the reflection means 76 would also have a focusing function.

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Abstract

Eine Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, umfasst mindestens eine Pumplichtquelle, welche ein Pumplicht (60, 64) bereitstellt. Ferner ist eine Lasereinrichtung (26) vorgesehen, von der ein Laserlicht (24) zur Abstrahlung in einen Brennraum erzeugt werden kann. Eine Lichtleitereinrichtung (28) überträgt das Pumplicht (60, 64) von der Pumplichtquelle zur Lasereinrichtung (26). Es wird vorgeschlagen, dass die Lasereinrichtung (26) mindestens eine Brechungseinrichtung (40), beispielsweise eine Linse, umfasst, welche das Pumplicht (64) bricht und mit ihr einstückig ist.

Description

Beschreibung
Titel
Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der WO 02/081904 ist bereits eine gattungsgemäße Zündeinrichtung bekannt. Diese ist als Laser-Zündeinrichtung ausgebildet und an einem Zylinder einer Brennkraftmaschine angeordnet. Die eigentliche Lasereinrichtung ist über eine durch eine Glasfaser gebildete Lichtleitereinrichtung mit einer Pumplichtquelle verbunden, welche die Lasereinrichtung optisch pumpt.
Offenbarung der Erfindung
Technische Aufgabe
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zündeinrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass sie möglichst preiswert in Großserie eingesetzt werden kann.
Technische Lösung
Die gestellte Aufgabe wird durch eine Zündeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben. Wichtige erfindungsgemäße Merkmale finden sich ferner in der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, wobei die Merkmale auch in ganz unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wesentlich sein können, ohne dass hierauf explizit hingewiesen wird. Vorteilhafte Wirkungen
Die erfindungsgemäß vorgesehene Brechungseinrichtung kann sehr preiswert, beispielsweise als Spritzgussteil, hergestellt werden. Eine aufwändige Oberflächenbearbeitung, wie sie beispielsweise bei einer Reflektoreinrichtung erforderlich wäre, kann entfallen. Daher werden die Herstellungskosten für die erfindungsgemäße Zündeinrichtung reduziert. Die einstückige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Brechungseinrichtung mit der Lasereinrichtung führt darüber hinaus zu einer einfacheren Handhabung beim Einbau der Zündeinrichtung in die Brennkraftmaschine, da die für den Betrieb der Zündeinrichtung wichtige Lage der Brechungseinrichtung innerhalb der Lasereinrichtung trotz der äußeren Belastungen nicht verändert, sondern zuverlässig und präzise sichergestellt ist. Außerdem müssen weniger separate Teile gehandhabt werden, was ebenfalls Montagekosten und - zeiten reduziert.
Eine erste vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Lasereinrichtung einen laseraktiven Festkörper und die Brechungseinrichtung eine Linse umfasst, die an der Einkoppelseite des laseraktiven Festkörpers angeordnet ist. Das von der Brechungseinrichtung gebrochene Pumplicht kann damit sehr gut vor allem transversal in den laseraktiven Festkörper eingekoppelt werden. Es versteht sich, dass dann, wenn die Linse an der Einkoppelseite des laseraktiven Festkörpers direkt befestigt ist, der Befestigungsbereich an der Linse plan poliert ist, um eine Brechung des in den laseraktiven Festkörper longitudinal gelangenden Pumplichtes zu vermeiden.
Die Brechungseinrichtung kann aber auch eine Linse umfassen, die zwischen dem laseraktiven Festkörper und einem optischen Verstärker angeordnet ist. Damit wird der laseraktive Festkörper nur longitudinal oder zumindest weniger transversal gepumpt, wohingegen der optische Verstärker zumindest auch transversal gepumpt wird.
Die Brechungseinrichtung kann ferner eine Linse umfassen, die eine Öffnung aufweist und radial außerhalb des laseraktiven Festkörpers angeordnet ist. Dies hat vor allem dann, wenn seriell zum laseraktiven Festkörper ein optischer Verstärker vorgesehen ist, den Vorteil, dass das vom laseraktiven Festkörper zum Verstärker übertragene Laserlicht durch die Linse nicht absorbiert wird, also der Wirkungsgrad der gesamten Zündeinrichtung vergleichsweise hoch ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung sieht vor, dass eine Reflektionseinrichtung vorgesehen ist, welche von der Brechungseinrichtung gebrochenes Pump licht zum laseraktiven Festkörper und/oder zum optischen Verstärker hin reflektiert. Damit werden die Freiheitsgrade bei der Auslegung der Zündeinrichtung erhöht. Insbesondere wird hierdurch ermöglicht, dass von der Brechungseinrichtung gebrochenes Licht für ein longitudinales Pumpen des laseraktiven Festkörpers und/oder des optischen Verstärkers verwendet werden kann.
Eine vergleichsweise "schlanke" Zündeinrichtung wird geschaffen, wenn die Reflektionseinrichtung zum laseraktiven Festkörper und/oder zum optischen Verstärker koaxial angeordnet und für Laserlicht wenigstens im Wesentlichen transparent ist. Der Wirkungsgrad wird nochmals verbessert, wenn die Reflektionseinrichtung zum laseraktiven Festkörper und/oder zum optischen Verstärker koaxial ist und eine Öffnung aufweist, durch die das Laserlicht hindurchtreten kann, denn in diesem Fall wird eine Absorption des Laserlichts von der Reflektionseinrichtung vermieden.
Vorteilhaft ist es, wenn die Lasereinrichtung, einschließlich laseraktivem Festkörper, Einkoppelspiegel, Auskoppelspiegel, Q-Switch, Verstärker und die Linse insgesamt einstückig sind, am besten ein monolithisches Teil bilden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend werden besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einer Zündeinrichtung;
Figur 2 eine schematische Darstellung der Zündeinrichtung von Figur 1 ;
Figuren 3 - 8 verschiedene Ausführungsformen der Zündeinrichtung von Figur 2.
Ausführungsformen der Erfindung
Eine Brennkraftmaschine trägt in Figur 1 insgesamt das Bezugszeichen 10. Sie dient zum Antrieb eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs. Die Brennkraftmaschine 10 umfasst mehrere Zylinder, von denen in Figur 1 nur einer dargestellt und mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet ist. Ein Brennraum 14 des Zylinders 12 wird von einem Kolben 16 begrenzt. Kraftstoff gelangt in den Brennraum 14 direkt durch einen Injektor 18, der an einen Kraftstoff-Druckspeicher ("Rail") 20 angeschlossen ist.
In den Brennraum 14 eingespritzter Kraftstoff 22 wird mittels eines Laserstrahls beziehungsweise Laserimpulses 24 entzündet, der von einer eine Lasereinrichtung 26 umfassenden Zündeinrichtung 27 in den Brennraum 14 abgestrahlt wird. Hierzu wird die Lasereinrichtung 26 über eine
Lichtleitereinrichtung 28 mit einem Pumplicht gespeist, welches von einer Pumplichtquelle 30 bereitgestellt wird. Die Pumplichtquelle 30 wird von einer Steuer- und Regeleinrichtung 32 gesteuert, die auch den Injektor 18 ansteuert.
Wie aus Figur 2 hervorgeht, speist die Pumplichtquelle 30 mehrer Lichtleitereinrichtungen 28 für verschiedene Lasereinrichtungen 26. Hierzu verfügt sie über mehrere Einzel-Lichtquellen 34, die mit einer Pulsstromversorgung 36 verbunden sind.
Die Lasereinrichtung 26 umfasst ein Gehäuse 38, in dem, in Richtung des Pumplichts gesehen, zunächst eine eine Brechungseinrichtung bildende Linse 40, dann ein Einkoppelspiegel 42, weiter ein laseraktiver Festkörper 44, ein passiver Q-Switch 46 und ein Auskoppelspiegel 48 angeordnet sind. Die Elemente 40 - 48 sind als insgesamt einstückig beziehungsweise monolithisches Teil 50 ausgebildet. In Figur 2 links vom Auskoppelspiegel 48 ist eine Fokussierungsoptik 52 vorhanden, durch die der Laserstrahl 24 auf einen gewünschten Punkt 54 fokussiert wird. Ferner weist die Lasereinrichtung 26 ein Brennraumfenster 56 auf, welches das Gehäuse 38 druckdicht gegenüber dem Brennraum 14 abdichtet.
Wesentliche optische Komponenten der Lasereinrichtung 26 sind in Figur 3 stärker im Detail dargestellt, wobei die Seiten gegenüber Figur 2 vertauscht sind. Man erkennt, dass der Außendurchmesser der Linse 40 deutlich größer ist als der Außendurchmesser des laseraktiven Festkörpers 44. Die Linse 40 ist mit dem Einkoppelspiegel 42 fest verbunden, beispielsweise angesprengt oder gebondet. Hierdurch wird eine insgesamt einstückige monolithische Einheit 50 geschaffen, zu der auch die Linse 40 gehört.
Die mit dem Einkoppelspiegel 42 verbundene Grenzfläche (Bezugszeichen 58 in Figur 3) ist plan poliert oder geschliffen mit einer Flächenebenheit < Lambda/4 (Lambda = Wellenlänge), so dass die aus der Linse 40 in den Einkoppelspiegel 42 und weiter in den laseraktiven Festkörper 44 eingeleiteten Pumplichtstrahlen (Bezugszeichen 60 in Figur 3) im Wesentlichen ohne weitere Brechung in den laseraktiven Festkörper 44 gelangen. Als Variante könnte auch ein zentrales Loch in der Linse 40 vorgesehen sein. Man erkennt aus Figur 3, dass der laseraktive Festkörper 44 zum einen longitudinal mit Pump licht 60 gepumpt wird, welches in einem zentralen Bereich 62 der Linse 40 weitgehend ohne Brechung hindurchtritt, und dass der laseraktive Festkörper 44 zum anderen transversal durch Pumplicht 64 gepumpt wird, welches in einem radial äußeren Randbereich 66 der Linse 40 zum laseraktiven Festkörper 44 hin gebrochen wird.
Weitere Ausführungsformen der optischen Komponenten der Lasereinrichtung 26 sind in den nachfolgenden Figuren 4 - 8 stärker im Detail gezeigt. Dabei gilt hier wie nachfolgend, dass solche Elemente und Bereiche, welche äquivalente Funktionen zu Elementen und Bereichen einer vorab beschriebenen Ausführungsform aufweisen, die gleichen Bezugszeichen tragen und nicht nochmals im Detail erläutert sind.
Die in Figur 4 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von jener, die in Figur 3 gezeigt ist, dadurch, dass sie zusätzlich einen optischen Verstärker 68 aufweist, der an den Auskoppelspiegel 48 einstückig angeformt ist. Der optische Verstärker 68 wird zum einen von Pumplicht 60 longitudinal gepumpt, welches vom laseraktiven Festkörper 44 nicht absorbiert wurde. Zusätzlich wird er jedoch transversal gepumpt von Pumplicht 70, welches in einem radial ganz außen liegenden Randbereich 72 der Linse 40 zum optischen Verstärker 68 hin gebrochen wird. Durch eine entsprechende Auslegung der Linse 40 kann bei dieser Ausführungsform das Verhältnis des Pumplichts 60 und 64, welches in den laseraktiven Festkörper 44 eingekoppelt wird, zu dem Pumplicht 70, welches in den Verstärker 68 eingekoppelt wird, auf einfache Art und Weise eingestellt werden.
Die in Figur 5 dargestellte Ausführungsform der wesentlichen optischen Komponenten der
Lasereinrichtung 26 unterscheidet sich wiederum von jener der Figur 4 dadurch, dass die Linse 40 zwischen einerseits dem laseraktiven Festkörper 44 mit dem Einkoppelspiegel 42, dem Q-Switch 46 und dem Auskoppelspiegel 48 und andererseits dem Verstärker 68 angeordnet ist. Im laseraktiven Festkörper 44 erzeugtes Laserlicht 24a tritt also durch die Linse 40 hindurch, um zum Verstärker 68 zu gelangen. Der laseraktive Festkörper 44 wird ferner ausschließlich longitudinal durch aus der
Lichtleitereinrichtung 28 austretendes Pumplicht 60 gepumpt, die Linse 40 dient also ausschließlich dazu, Pumplicht 70 im radial äußeren Randbereich 72 zum optischen Verstärker 68 hin zu brechen und diesen auf diese Weise transversal zu pumpen.
Auch hier wird wieder ein insgesamt einstückiges oder monolithisches Teil 50 geschaffen, indem der Auskoppelspiegel 48 auf der einen Seite der Linse 40 und der optische Verstärker 68 auf der anderen Seite der Linse 40 an diese einstückig angeformt, beispielsweise angesprengt oder gebondet sind. Hierzu sind wiederum die entsprechenden Kontaktflächen 58a und 58b an der Linse 40 plan poliert oder geschliffen, so dass das aus dem Auskoppelspiegel 48 ausgekoppelte Laserlicht 24a ungebrochen in den optischen Verstärker 68 gelangt. Auch bei dieser Ausführungsform können die optischen Verhältnisse durch die Dimensionierung der einzelnen Teile auf einfache Art und Weise und sehr präzise eingestellt werden.
Bei der in Figur 6 gezeigten Ausführungsform ist, ähnlich wie bei jener von Figur 4, der optische Verstärker 68 direkt am Auskoppelspiegel 48 am laseraktiven Festkörper 44 angeordnet. Die Linse 40 weist eine zentrale Öffnung 74 auf, in die die aus laseraktivem Festkörper 44 und optischem Verstärker 68 bestehende Einheit eingeschoben ist. Auch hier kann wieder eine insgesamt einstückige Einheit 50 geschaffen werden, indem das aus laseraktivem Festkörper 44 und optischem Verstärker 68 bestehende einstückige Teil 50 mit der Linse 40 verkittet oder verklebt wird. Die in Figur 6 gezeigte Ausführungsform zeichnet sich gegenüber Figur 5 durch einen erhöhten Wirkungsgrad aus, da das vom laseraktiven Festkörper 44 produzierte Laserlicht direkt in den optischen Verstärker 68 gelangt und nicht durch die Linse 40 hindurchtreten muss.
Die in Figur 7 gezeigte Ausführungsform ist ähnlich aufgebaut wie jene von Figur 6. Sie umfasst jedoch zusätzlich eine Reflektionseinrichtung 76, die in Figur 7 rechts vom optischen Verstärker 68 in der Achse des aus diesem austretenden Laserlichtstrahls 24 angeordnet ist. Die
Reflektionseinrichtung 76 ist für das Laserlicht 24 wenigstens im Wesentlichen transparent, für von der Linse 40 gebrochenes Pumplicht 80 jedoch im Wesentlichen reflektierend. Die Linse 40 ist so ausgestaltet, dass sie das Pumplicht 80 nicht oder zumindest nicht nur transversal zum optischen Verstärker 68 bricht, sondern zur Reflektionseinrichtung 76, welche das Pumplicht 80 longitudinal in den optischen Verstärker 68 pumpt. Es versteht sich, dass die in Figur 7 gezeigte grundsätzliche Anordnung auch mit jenen der Figuren 4 und 5 kombiniert werden könnte.
Die in Figur 8 gezeigte Ausführungsform einer Lasereinrichtung 26 basiert wiederum auf jener der Figur 7. Einziger Unterschied ist, dass die Reflektionseinrichtung 76 der Ausführungsform von Figur 8 eine zentrale Öffnung 78 aufweist, durch die das vom optischen Verstärker 68 abgestrahlte Laserlicht 24 hindurchtreten kann. Dies hat den Vorteil, dass die Reflektionseinrichtung 76 mit besserem Wirkungsgrad, also höherer Reflektion ausgestattet werden kann und gleichzeitig eine Restabsorption von Laserlicht 24 in der Reflektionseinrichtung 76 ausgeschlossen wird.
Der Reflektor (ohne Bezugszeichen) der Reflektionseinrichtungen 76 der Figuren 7 und 8 ist eben. Er könnte aber auch gekrümmt sein, so dass die Reflektionseinrichtungen 76 auch eine Fokussierungsfunktion hätten.

Claims

Ansprüche
1. Zündeinrichtung (27) für eine Brennkraftmaschine (10), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens einer Pumplichtquelle (30), welche ein Pumplicht (60, 64, 70, 80) bereitstellen kann, mit einer Lasereinrichtung (26), von der ein Laserlicht (24) zur Abstrahlung in einen Brennraum erzeugt werden kann, und mit einer Lichtleitereinrichtung (28), welche das Pumplicht (60, 64, 70, 80) von der Pumplichtquelle (30) zur Lasereinrichtung (26) überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die
Lasereinrichtung (26) mindestens eine Brechungseinrichtung (40) umfasst, welche mindestens einen Teil des Pumplichts (64, 70, 80) bricht und mit ihr einstückig ist.
2. Zündeinrichtung (27) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasereinrichtung (26) einen laseraktiven Festkörper (44) und die Brechungseinrichtung eine Linse (40) umfasst, die an der Einkoppelseite (42) des laseraktiven Festkörpers (44) angeordnet ist.
3. Zündeinrichtung (27) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brechungseinrichtung eine Linse (40) umfasst, die zwischen dem laseraktiven Festkörper (44) und einem optischen Verstärker (68) angeordnet ist.
4. Zündeinrichtung (27) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brechungseinrichtung eine Linse (40) umfasst, die radial außerhalb des laseraktiven Festkörpers
(44) und/oder des Verstärkers (68) angeordnet ist.
5. Zündeinrichtung (27) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brechungseinrichtung (40) das Pumplicht (64) so zum laseraktiven Festkörper (44) hin bricht, dass dieser zumindest auch transversal gepumpt wird.
6. Zündeinrichtung (27) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (40) das Pumplicht (70) so zu einem optischen Verstärker (68) hin bricht, dass dieser zumindest auch transversal gepumpt wird.
7. Zündeinrichtung (27) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasereinrichtung (26) eine Reflektionseinrichtung (76) umfasst, welche von der Brechungseinrichtung (40) gebrochenes Pumplicht (80) zum laseraktiven Festkörper und/oder zum optischen Verstärker (68) hin reflektiert.
8. Zündeinrichtung (27) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektionseinrichtung (76) zum laseraktiven Festkörper (44) und/oder zum optischen Verstärker (68) koaxial angeordnet und für Laserlicht (24) wenigstens im Wesentlichen transparent ist.
9. Zündeinrichtung (27) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektionseinrichtung (76) zum laseraktiven Festkörper (44) und/oder zum optischen Verstärker (68) koaxial angeordnet und eine Öffnung (78) aufweist, durch die das Laserlicht (24) hindurchtreten kann.
10. Zündeinrichtung (27) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektionseinrichtung (76) das Pumplicht (80) so reflektiert, dass der laseraktive Festkörper und/oder der optische Verstärker (68) zumindest auch longitudinal gepumpt werden.
11. Zündeinrichtung (27) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasereinrichtung (26) ein insgesamt einstückiges Teil bildet.
12. Zündeinrichtung (27) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (40) ein Spritzgussteil ist.
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