WO2010102881A1 - Verfahren zur herstellung einer lichtquelle - Google Patents

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WO2010102881A1 PCT/EP2010/051835 EP2010051835W WO2010102881A1 WO 2010102881 A1 WO2010102881 A1 WO 2010102881A1 EP 2010051835 W EP2010051835 W EP 2010051835W WO 2010102881 A1 WO2010102881 A1 WO 2010102881A1
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fiber carrier
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Klaus Stoppel
Werner Herden
Hans-Jochen Schwarz
Andreas Letsch
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Robert Bosch Gmbh
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    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4031—Edge-emitting structures

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a light source according to the preamble of the independent claim.
  • Such a light source is known from DE 10 2004 006 932 B3 and has a diode laser bar with a plurality of narrow emitters, which are arranged in a row next to each other in the direction of their longitudinal axis.
  • the diode laser bar is associated with a device for beam guidance and beam shaping of the laser beam emerging from it, which contains a plurality of juxtaposed in a row of optical fibers, in which couples the laser beam.
  • At least two optical waveguides are produced per operation by the method according to the invention. Moreover, the need for arranging the fibers in one end portion is eliminated.
  • the inventive method thus has the advantage of high efficiency.
  • a light source in particular a light source for the optical excitation of a laser device, for example a laser device of a laser ignition system of an internal combustion engine, comprising a diode laser with a plurality of emitters and a light guide, wherein the light guide comprises a plurality of optical fibers and each fiber a first End and a side surface, the first ends being arranged to the emitters such that light generated by the emitters couples into the first ends of the optical fibers, the optical fibers being butted along their side surfaces at least in the region of their first ends, is made by arranging a plurality of optical fibers at least in one fiber section. It is further provided that within the fiber section to form a direct or indirect, in particular cohesive connection between the arranged optical fibers and the optical fibers are then severed within the fiber section.
  • At least two light-guiding devices are thus present.
  • a first end of an optical fiber is to be understood as meaning an end of an optical fiber in the direction of its longitudinal axis, for example in the case of a cylindrical fiber a base surface of the cylinder.
  • a lateral surface of an optical fiber is to be understood as meaning the surface which delimits an optical fiber perpendicular to its longitudinal axis, for example, in the case of a cylindrical fiber, the lateral surface of the cylinder.
  • Optical fibers which are butted along their side surfaces are understood to be optical fibers, all or almost all of which, for example, more than 90% of the optical fibers, contact immediately adjacent optical fibers along their side surfaces.
  • the production of a direct or indirect, in particular cohesive connection between the arranged optical fibers can be accelerated if the optical fibers are heated and / or if there is a softening of the optical fibers and / or if there is a deformation of the optical fibers ,
  • the optical fibers are arranged at least in the fiber section along their side surfaces in abutment.
  • the manufacturing process in particular the production of a direct or indirect cohesive connection between the arranged optical fibers, can be accelerated if the optical fibers are arranged in the region of the fiber section on a fiber carrier, in particular if a force is exerted on the optical fibers Force is directed perpendicular to the support surface of the optical fibers on the fiber carrier.
  • the fiber carrier is also severed when severing the deformed fibers.
  • connection between the arranged optical fibers and the fiber carrier comes, wherein the fiber carrier connected to the optical fibers is also severed when severing the arranged optical fibers.
  • an optical crosstalk between the individual optical fibers is not or only to a small extent to be expected.
  • the optical fibers between a fiber carrier and a
  • the mating surface consists of at least a heat-resistant material which does not bond with the optical fibers, even at temperatures of 800 0 C, for example of SiC.
  • the mating surface is part of a second fiber carrier, wherein the second fiber carrier connects to the optical fibers, - A -
  • the second fiber carrier connected to the optical fibers is also severed when severing the arranged optical fibers.
  • the optical fibers completely or almost completely, for example, to the space between the fiber carrier and the counter-surface on the width in which the optical fibers are arranged on the fiber carrier after the deformation of the optical fibers more than 95% or 90% to 99%.
  • the cutting through of the optical fibers within the fiber section takes place such that an approximately right angle, in particular an angle between 89 ° and 91 °, exists between the cutting surface and the longitudinal axes of the optical fibers.
  • an approximately right angle in particular an angle between 89 ° and 91 °, exists between the cutting surface and the longitudinal axes of the optical fibers.
  • the fibers are arranged so that the fiber portion in which the optical fibers are interconnected and in which the optical fibers are severed, lies in the region of the centers of the optical fibers, so that the optical fibers are divided into two approximately equal length fiber pieces when severed ,
  • the cutting through of the optical fibers can take place by means of an infrared laser, in particular by means of a CO 2 laser.
  • the fibers may be severed in a first and at least a second step, wherein the first cut is approximately perpendicular to the first cut
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine with a laser ignition device.
  • FIG. 2 schematically shows a laser ignition device in detail.
  • Figures 3a, 3b, 3c and 3d show schematically an example of a light source.
  • Figures 4, 4a show schematically the structure and arrangement of optical fibers.
  • FIG. 4b schematically shows an example of the arrangement of light-conducting device and diode laser.
  • Figures 5a, 5b and 5c show schematically another example of a light source.
  • FIGS. 6, 7a, 7b, 7c, 7e, 7f, 7g, 7h and 7i show by way of example and schematically the production of a light source.
  • Figures 8a, 8b, 8c, 8d and 8e and Figures 9a and 9b show schematically another example of the production of a light source.
  • An internal combustion engine carries in Figure 1 in total the reference numeral 109. It serves to drive a motor vehicle, not shown, or a generator, also not shown.
  • the engine 109 includes a plurality of cylinders 129, one of which is shown in FIG.
  • a combustion chamber 14 of the cylinder 129 is bounded by a piston 16.
  • Fuel 229 enters the combustion chamber 14 directly through an injector 18, which is connected to a fuel pressure accumulator 209.
  • Fuel 229 injected into the combustion chamber 14 is ignited by means of a laser pulse 24 which is emitted by an ignition device 27 comprising a laser device 11 into the combustion chamber 14 and focused by means of focusing optics 261.
  • the laser device 11 is fed by a light source 10 via a light guide 12 with a pumping light.
  • the light source 10 is controlled by a control and regulating device 32, which also controls the injector 18.
  • the light source 10 also includes a diode laser 13, which outputs a corresponding pumping light via the light-guiding device 12 to the laser device 11 as a function of a control current.
  • FIG. 2 schematically shows a detailed view of the solid-state laser 260 of the laser device 11 from FIG. 1.
  • the solid-state laser 260 has a laser-active solid, referred to below as a laser crystal 44, which has a crystal called a Q-switch Q-switch 46, visually subordinate.
  • the solid-state laser 260 also has a coupling-in mirror 42 and a coupling-out mirror 48.
  • the components of the solid state laser 260 are monolithic in this example, that is, they are largely non-detachably connected to each other, for example by bonding and / or coating.
  • the laser crystal 44 is acted upon by pumping light 28a through the coupling-in mirror 42, so that optical pumping and the formation of a population inversion in the laser crystal 44 occur.
  • the passive Q-switch 46 is in its idle state, in which it has a relatively low transmission for the light to be generated by the laser device 11. In this way, the process of stimulated emission and thus the generation of laser radiation are initially suppressed.
  • the pumping time increases, that is, when it is exposed to the pumping light 28a, the radiation intensity in the solid-state laser 260 rises, so that the passive Q-switch 46 finally fades. This increases his
  • the laser pulse 24 is, optionally using another light guide (not shown) or directly, coupled through a likewise not shown combustion chamber window of the laser device 11 in the combustion chamber 14 ( Figure 1) of the engine 109, so that existing therein fuel 229 or air / Fuel mixture is ignited.
  • FIGS 3a, 3b, 3c and 3d show a schematic view of an embodiment of a light source 10.
  • the diode laser 13 encompassed by the light source 10 has the design of a so-called diode laser bar. It thus has a plurality of juxtaposed emitters 131.
  • the emitters 131 have a side surface 1310 through which the light generated by the emitters 131 exits.
  • This side surface 1310 typically has an approximately rectangular shape with a short, for example 1 ⁇ m long, first side 1311, which is commonly referred to as a fast axis, and a longer, for example 10-500 ⁇ m, second side, which is usually referred to as a slow axis 1312.
  • the light generated by the emitters 131 and emerging from the side surfaces 1310 each has the shape of a cone of light, wherein the half-opening angle of the cone of light in the plane of the fast-axis is typically in the range of 30 ° to 60 ° and generally greater than that Aperture angle of the light cone in the plane of the slow axis, which is typically only a few degrees.
  • the diode laser 13 has the design of a so-called diode laser bar
  • the invention is not limited to such a design, but also includes, for example, diode laser 13 with other arrangements of emitters 131, for example arrangements having emitters 131 in multiple layer planes, these Layer planes are offset for example in the direction of the fast axis by a few microns to each other, for example, so-called diode laser stacks or nanosticks.
  • the light guide device 12 likewise encompassed by the light source 10 has a plurality of fibers 121, also referred to as optical fibers 121, the fibers 121 each having a first end 1211 and a second end 1212.
  • the fibers 121 are arranged in the region of their first ends 1211 in a position next to one another. Furthermore, the fibers 121 are arranged in the region of their first ends 1211 such that the end faces 1216 of the fibers 121 associated with the first ends 1211 lie together in one plane. Furthermore, the fibers 121 are arranged in the region of their first ends 1211 along their side surfaces 1217 in abutment, that is arranged so that all fibers 121 or almost all fibers 121, for example, more than 90% of the fibers 121, immediately adjacent fibers 121 in the region touching first ends 1211.
  • the end faces 1216 of the fibers 121 have a substantially rectangular shape
  • cross-sections of the fibers 121 in the region of their first ends 1211 have a substantially rectangular shape.
  • the fibers 121 in the region of their first ends 1211 areally contact each other along approximately flat regions of the side surfaces 1217 of the fibers 121.
  • the invention is of course not limited to fibers 121 which have substantially rectangular cross sections in the region of their first ends 1211.
  • cross sections may also be trapezoidal or have curved sides, wherein it is preferred that the fibers 121 contact each other flatly along their side surfaces 1217 in the region of their first ends 1211 and that the end faces 1216 of the fibers 121 lie together in one plane, wherein the end faces 1216 of the fibers 121 together as close as possible, that is without inclusions free surfaces lie.
  • the end faces 1216 of the fibers 121 and cross sections of the fibers 121 have an at least substantially identical surface area, which is preferably between 3000 ⁇ m 2 and 5000 ⁇ m 2 .
  • the end faces 1216 of the fibers 121 and cross sections of the fibers 121 which lie in the region of the first ends 1211 of the fibers 121, the shape of a rectangle whose side lengths form a ratio of about 0.78 or pi / 4, wherein the Preferably, fibers 121 contact along the short sides of the rectangles.
  • a cross section of a fiber 121 is to be understood as a cross section perpendicular to the longitudinal axis 1219 of the fiber 121.
  • the fibers 121 consist of at least one glass, each individual fiber 121 preferably consisting of at least two different glasses.
  • Types of glass to the Use are, for example, so-called flint glasses and / or soda lime glasses.
  • FIG. 4 shows a section of the light-conducting device 12, in particular of the end faces 1216 which are associated with the first ends 1211 of the fibers 121 and which represent cross-sections of the fibers 121 in the region of their first ends 1211.
  • a fiber sizing 1215 laterally surrounding the fiber cladding 1214 is also visible.
  • Both the end face 1216 of the fiber 121 and cross sections of the fibers 121 in the region of their first ends 1211 have an almost rectangular shape in this example.
  • cross sections of the fiber core 1213 and the structure composed of fiber core 1213 and fiber cladding 1214 and the structure composed of fiber core 1213 and cladding 1214 and fiber sizing 1215 have nearly rectangular cross sections.
  • the thickness of the fiber cladding 1214, at least in the region of the first ends 1211 of the fibers 121 compared to the cross-sectional area, in particular compared to the square root of the area of the cross-sectional area, of the fiber core 1213 is low, thereby achieving that a high proportion of the fiber Emission of the diode laser 13 in fiber cores 1213 coupled, where it can be guided loss.
  • the fiber core 1213 is made of a first material
  • the fiber cladding 1214 is made of a second material
  • the fiber sizing 1215 is made of a third material, wherein the first material for the light generated by the diode laser 13, whose wavelength is for example 808 nm, has a refractive index ni, the second material being generated by the diode laser 13 Light has a refractive index n 2
  • the third material has a refractive index n 3 for the light generated by the diode laser 13, and where ni> n 2 > n 3 > 1.
  • the fiber core 1213 in the region of the first ends 1211 of the fiber 121 has a nearly rectangular shape and edge lengths of 60 microns and 77 microns, the
  • Fiber cladding 1214 forms an approximately 2 ⁇ m thick layer and fiber sizing 1215 forms one about 0.05 micron thick layer.
  • the first material, the material of the fiber core 1213, is a glass having a refractive index between 1.5 and 1.6, for example, flint glass.
  • the second material, the material of the fiber cladding 1214, is a glass having a refractive index between 1.4 and 1.5, for example soda-lime glass.
  • the third material, the material of the fiber sizing 1215 is a plastic and has a refractive index of between 1.15 and 1.35.
  • the sizing 1215 additionally has the function of improving the durability of the fibers 121.
  • the fiber sizing 1215 may be a coating of varnish (acrylate or plastic).
  • the first ends 1211 and / or the second ends 1212 of the fibers 121 may comprise a polish and / or, as shown in FIG. 4 a, an antireflection layer 15.
  • Such a polish and / or such antireflection layer 15 is designed so that it reduces optical losses on entry / exit in / from the light guide 12.
  • an optically homogeneous medium 17 for example an optical gel, preferably with a gel in that optical losses in the coupling of the light generated by the emitters 131 of the diode laser 13 into the fibers 121 and / or have a refractive index equal to or equal to, for example not more than 15% different, the refractive index of the fiber core ni is.
  • the first ends 1211 of the fibers 121 at a distance of 1 ⁇ m to 10 ⁇ m in front of the emitters 131 of the diode laser 13.
  • the fibers 121 are connected to a fiber carrier 20 in the region of their first ends 1211.
  • the fiber carrier 20 used in this example has the shape of a cuboidal disk, extends across the width in which the fibers 121 are arranged, for example, about 20 mm, has an in
  • the fiber carrier 20 terminates flush on its side facing the diode laser 13 with the end faces 1216 of the fibers 121.
  • the height of the fiber carrier 20 is in the range of a few tenths of a millimeter to a few millimeters and is typically many times higher than the height of the fibers 121.
  • the fiber carrier 20 consists of a glass and is bonded to the fibers 121 in the region of their first ends 1211.
  • the fiber carrier 20 is made of a glass which has lower hardness at room temperature, a comparable coefficient of thermal expansion and / or a higher softening temperature compared to the type of glass or the types of glass constituting the fibers 121.
  • Types of glass used are, for example, float glasses.
  • the region referred to herein as the region of the first ends 1211 of the fibers 121, is to be understood as the region of the fibers 121 in which the fibers 121 are arranged on the fiber carrier 20.
  • the composite of fibers 121 and fiber carrier 20 is fixed relative to the diode laser 13, for example by gluing. Another possibility is to fix by clamping so that it can be loosened at a later time, for example, for disassembly or readjustment.
  • FIGS. 5a, 5b and 5c A further embodiment is shown in FIGS. 5a, 5b and 5c.
  • This further embodiment differs from the embodiment illustrated in FIGS. 3 a, 3 b and 3 c in that the fibers 121 are arranged not only on a fiber carrier 20 in the region of their first ends 1211 but are arranged between the fiber carrier 20 and a second fiber carrier 21 ,
  • the fiber carrier 20 and the second fiber carrier 21 each have the shape of a cuboid glass disc and are, for example, the same size.
  • the fiber carrier 20 and the second fiber carrier 21 have the dimensions given in the preceding example for the fiber carrier 20.
  • the surface of the fiber carrier 20 facing the fibers 121 and the surface of the second fiber carrier 21 facing the fibers 121 are parallel to one another, so that the gap remaining between the fiber carriers 20, 21 has a uniform height.
  • the fiber 121 facing surface of the fiber carrier 20 and the fibers 121 facing surface of the second fiber carrier 20 to each other are tilted so that the remaining between the fiber carriers 20, 21 gap in Area of the end faces 1216 of the fibers 121 has a lower height than in the opposite end surfaces 1216 of the fibers 121 portion of the fiber carrier 20,21.
  • a tilting takes place at an angle of 0.1 ° to 2.5 °, for example 0.2 ° to 0.5 °.
  • a continuous taper of the fibers 121 is provided.
  • the continuous transition between a cross-sectional shape useful for coupling into the fibers 121 and a cross-sectional shape useful for the fibers in the fibers 121 avoids abrupt transitions which are potential mechanical weak points.
  • the two fiber carriers 20, 21 can have similar, in particular identical, properties with respect to their material.
  • the second fiber carrier 21 preferably consists of a glass, which has a lower hardness at room temperature and / or a comparable coefficient of thermal expansion and / or a higher softening temperature compared to the type of glass or to the types of glass making up the fibers 121.
  • the starting point is a fiber carrier 20 with a height of 1 mm, a length of 5 mm and a width of 14 mm.
  • the fibers 121 are oriented relative to each other and relative to the fiber carrier 20, for example by utilizing a common stop surface (not shown), such that the end surfaces 1216 of the fibers 121 are flush with each other and flush with the fiber carrier 20.
  • a heating of the arranged on the fiber carrier 20 fibers 121 by means of a heater 70 for example by means of an electrical resistance heater, for example to a temperature of 550 ° C to 800 0 C, wherein the heat generated by the heater 70, the fibers 121 in the example by the Fiber carrier 20 comes through.
  • a cohesive connection between the fibers 121 and the fiber carrier 20 is formed.
  • the formation of a connection between the fiber carrier 20 and the fibers 121 is promoted and accelerated by a counter-surface 22 of a tool 200 on the side of the fibers 121 facing away from the fiber carrier 20 is brought into contact with the fibers 121 under the action of a force F.
  • a force F is also generated between the fiber carrier 20 and the fibers 121.
  • the latter is made of at least one heat-resistant material which does not bond with glass even under the action of heat and pressure, for example of SiC.
  • the formation of a connection between the mating surface 22 and the fibers 121 may also be desirable, in particular if the mating surface is part of a second fiber carrier 21, as shown in FIGS. 7c and 7d.
  • a second heating device 71 for example by means of a second electrical resistance heater, which is arranged on the side facing away from the first electrical resistance heater 70 side of the composite of fibers 121 and fiber carriers 20, 21, the heat supply can be improved.
  • the continued heating of the fibers 121 is associated with a softening of the fibers 121 and / or under the action of force applied by the mating surface 22, the fibers 121 deform in the region of their first ends 1211
  • the initially round cross-sectional areas of the fibers 121 in the regions in which the fibers 121 contact one another or the fiber carrier 20 or the counter surface 22 flattened the curvature of the side surfaces 1217 of the fibers 121 in FIG
  • these areas decreases (increase in the radius of curvature), while the curvature in still free areas of the side surfaces 1217 of the fibers 121 increases (Reduction of the radius of curvature).
  • the fibers 121 are further deformed in the region of their first ends 1211 until the space between the fiber carrier 20 and the mating surface 22 is at least substantially completely filled by the fibers 121 (FIG. 7e).
  • the fibers 121 then have in the region of their first ends, for example, rectangular cross-sections, in particular with an aspect ratio of Pi to 4, on the other hand, less regularly shaped cross-sectional areas of the fiber 121, such as trapezoidal cross-sections or curved cross sections result ( Figure 7f).
  • the fibers 121 are pressed more strongly in a first subregion 121a, which comprises the end faces 1216 of the fibers 121, than in a second subregion 121b second portion 121 b is spaced from the end faces 1216 of the fibers 121.
  • the fibers 121 in the first subregion 121a are pressed so strongly that they have almost rectangular end faces 1216 following the pressing (FIG. 7h).
  • the fibers 121 in the second subregion 121b are pressed so little that they maintain a virtually round cross-sectional area in the second subregion 121b (FIG. 7i).
  • the counter surface 22 forms an angle of 0.1 ° to 2.5 ° to the support surface of the fibers 121 on the fiber carrier 20.
  • the force acting on the fibers by the opposing surface 22 to the normal force of the support surface of the fibers 121 on the fiber carrier 20 forms an angle of 0.1 ° to 2.5 °, so that there is an uneven compression of the fibers 121 is coming.
  • a single light source 10 in particular the production of a single light guide 12, has been described above. It is, as described below by way of example, additionally or alternatively possible, in a single operation in each case a plurality of light sources 10, in particular in each case a plurality of light-conducting devices 12 to produce.
  • a plurality of fibers 121 in particular a very large number of fibers 121, for example 1000 or more fibers 121, arranged side by side, so that the fibers 121 in one Fiber portion 1218 along its side surface 1217 abutting, that is arranged so that all the fibers 121 or almost all fibers 121, for example, more than 90% of the fibers 121, immediately adjacent fibers 121 in the region of their first ends 1211 along their side surfaces 1217 in touching the fiber section 1218.
  • the fibers 121 are arranged so that the fiber section 1218 lies in the longitudinal direction of the fibers 121 at least approximately in the middle of the fibers 121.
  • the fibers 121 are also located in the fiber section 1218 on a fiber carrier 20 which is, for example, a glass plate and has a height of about one millimeter, a length of several millimeters and a width of 50 mm to 200 mm or more. In this
  • a second fiber carrier 21, whose properties in terms of geometry and material with those of the fiber carrier 20 match, compared to the first fiber carrier 20 is placed on the fibers 121.
  • process steps include heating the fiber carrier 20 and the fiber carrier 21 with two heaters 70, 71 formed as electrical resistance heaters. Indirectly, the fibers 121 are also heated, in this example to 550 to 850 ° C. Furthermore, these process steps comprise the application of a force F on the fiber carrier 20 and the action of a force F 'on the second fiber carrier 21. The forces F and F' are opposite to each other and oriented so that a total of the two fiber carriers 20, 21, a pressure on the fibers 121 is applied, for example a pressure of 0.5 N / cm 2 to 50 N / cm 2 .
  • a deformation of the fibers 121 occurs in the region between the fiber carrier 20 and the second fiber carrier 21, wherein the fibers 121 in the region between the fiber carrier 20 and the second fiber carrier 21 initially have round cross-sectional areas and these round cross-sectional areas due deform the deformation of the fibers 121 as described above.
  • FIG. 8d An example of correspondingly deformed fibers 121 is further shown in Figure 8d wherein the cross-sectional areas of the fibers 121 have flattenings in the regions where the fibers 121 contact the fiber carriers 20, 21 or each other.
  • FIG. 8e shows a further example in which the fibers 121 largely fill the area between the fiber carrier 20 and the second fiber carrier 21 so that the entirety of the fibers 121 occupy the space between the fiber carriers largely complete.
  • the cross sections of the individual fibers 121 in the region between the fiber carriers 20, 21 may be rectangular or trapezoidal.
  • the cut 55 can be carried out, for example, in a manner known per se by means of a diamond saw or by means of scribing and breaking or with the aid of a laser beam, for example infrared laser, in particular CO 2 laser.
  • the obtained parts 301, 302 can be considered as two light-guiding devices 12, which were manufactured together.
  • the parts 301, 302 individually or jointly by one or more second cuts 56, which are performed in the region of the fiber portion 1218 of the fibers 121 along the longitudinal axes 1219 of the fibers 121 on to divide and so to produce a plurality of light-conducting devices 12.
  • the second cuts 56 can be made flexible, in particular so that the width of the light guides 12 produced correspond to the width of the diode lasers 13 with which they cooperate.
  • the second cuts 56 can be made as well as the cuts 55, for example by means of a diamond saw or by means of scribing and breaking or with the aid of a laser beam, for example infrared laser, in particular CO 2 laser.
  • a laser beam for example infrared laser, in particular CO 2 laser.
  • the fabrication of a light source 10 may provide for deformation under the application of a force F to the heated fibers 121 in the region of the first ends 1211 of the fibers 121 or in, for example, approximately the center, fiber portion 1218 of the fibers 121 the heated fibers 121 come, for example, so that the entirety of the deformed fibers 121 completely fills a region between a fiber carrier 20 and a second fiber carrier 21.
  • a tool 200 for example made of SiC, which does not bond to the fibers 121 and which is removed after deformation of the fibers 121.
  • the manufactured device does not have two fiber carriers 21, 22, but at most one fiber carrier 21. It is particularly preferred in this case to introduce the first and / or second cuts 55, 56 by scribing and breaking.

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Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Lichtquelle (10), insbesondere zur Herstellung einer Lichtquelle (10) zur optischen Anregung einer Lasereinrichtung (11), beispielsweise einer Lasereinrichtung (11) eines Laserzündsystems einer Brennkraftmaschine (109), umfassend einen Diodenlaser (13) mit einer Vielzahl von Emittern (131) und eine Lichtleiteinrichtung (12), wobei die Lichtleiteinrichtung (12) eine Vielzahl optischer Fasern (121) umfasst und jede Faser (121) ein erstes Ende (1211) und eine Seitenfläche (1217) aufweist, wobei die ersten Enden (1211) derart zu den Emittern (131) angeordnet sind, dass durch die Emitter (131) erzeugtes Licht in die ersten Enden (1211) der optischen Fasern (121) einkoppelt, wobei die optischen Fasern (121) zumindest im Bereich ihrer ersten Enden (1211) entlang ihrer Seitenflächen (1217) auf Stoß angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: - Anordnen einer Vielzahl von optischen Fasern (121), zumindest in einem Faserabschnitt (1218), - Herstellen einer unmittelbaren oder mittelbaren, insbesondere stoffschlüssigen Verbindung zwischen den angeordneten optischen Fasern (121) innerhalb des Faserabschnitts (1218), - Durchtrennen der optischen Fasern (121) innerhalb des Faserabschnitts (1218).

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zur Herstellung einer Lichtquelle
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Lichtquelle gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs.
Eine derartige Lichtquelle ist aus der DE 10 2004 006 932 B3 bekannt und weist einen Diodenlaserbarren mit einer Vielzahl von schmalen Emittern auf, die in Richtung ihrer Längsachse in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind. Dem Diodenlaserbarren ist eine Einrichtung zur Strahlführung und Strahlformung des aus ihm austretenden Laserstrahls zugeordnet, die eine Vielzahl von in einer Reihe nebeneinander angeordneten Lichtleitfasern enthält, in die der Laserstrahl einkoppelt.
Ebenfalls aus der DE 10 2004 006 932 B3 ist es bekannt, eine derartige Lichtquelle herzustellen, indem runde Lichtleitfasern in einem Endabschnitt nebeneinander angeordnet werden und mit ihrem Endbereich in eine Form eingelegt werden, in der sie durch ein Heißpressverfahren in einen Rechteckquerschnitt gebracht werden, wobei die nebeneinander angeordneten Fasern in dem Endbereich miteinander verschmelzen.
Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Herstellverfahren wird pro Arbeitsgang, bestehend aus Anordnen und Heißpressen von Fasern, jeweils nur eine einzige Einrichtung zur Strahlführung und Strahlformung hergestellt. Ferner ist die Anordnung von Lichtleitfasern in einem Endabschnitt vergleichsweise zeitaufwendig. Das aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren hat somit den Nachteil einer geringen Wirtschaftlichkeit. Vorteile der Erfindung
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden hingegen pro Arbeitsgang mindestens zwei Lichtleiteinrichtungen hergestellt. Überdies entfällt die Notwendigkeit der Anordnung der Fasern in einem Endabschnitt. Das erfindungsgemäße Verfahren hat somit den Vorteil einer hohen Wirtschaftlichkeit.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Lichtquelle, insbesondere eine Lichtquelle zur optischen Anregung einer Lasereinrichtung, beispielsweise einer Lasereinrichtung eines Laserzündsystems einer Brennkraftmaschine, umfassend einen Diodenlaser mit einer Vielzahl von Emittern und eine Lichtleiteinrichtung, wobei die Lichtleiteinrichtung eine Vielzahl optischer Fasern umfasst und jede Faser ein erstes Ende und eine Seitenfläche aufweist, wobei die ersten Enden derart zu den Emittern angeordnet sind, dass durch die Emitter erzeugtes Licht in die ersten Enden der optischen Fasern einkoppelt, wobei die optischen Fasern zumindest im Bereich ihrer ersten Enden entlang ihrer Seitenflächen auf Stoß angeordnet sind, hergestellt wird, indem eine Vielzahl von optischen Fasern zumindest in einem Faserabschnitt angeordnet wird. Es ist ferner vorgesehen, dass es innerhalb des Faserabschnitts zur Ausbildung einer unmittelbaren oder mittelbaren, insbesondere stoffschlüssigen Verbindung zwischen den angeordneten optischen Fasern kommt und die optischen Fasern anschließend innerhalb des Faserabschnitts durchtrennt werden.
Im Anschluss an das Durchtrennen der Fasern liegen somit mindestens zwei Lichtleiteinrichtungen vor.
Unter einem ersten Ende einer optischen Faser ist hierbei ein Ende einer optischen Faser in Richtung seiner Längsachse zu verstehen, beispielsweise bei einer zylindrischen Faser eine Grundfläche des Zylinders. Unter einer Seitenfläche einer optischen Faser ist dabei die Fläche zu verstehen, die eine optische Faser senkrecht zu ihrer Längsachse begrenzt, beispielsweise bei einer zylindrischen Faser die Mantelfläche des Zylinders. Unter optischen Fasern, die entlang ihrer Seitenflächen auf Stoß angeordnet sind, sind optische Fasern zu verstehen, von denen alle oder fast alle, zum Beispiel mehr als 90% der optischen Fasern, unmittelbar benachbarte optische Fasern entlang ihrer Seitenflächen berühren. Vorteilhafterweise kann die Herstellung einer unmittelbaren oder mittelbaren, insbesondere stoffschlüssigen Verbindung zwischen den angeordneten optischen Fasern beschleunigt werden, wenn die optischen Fasern erwärmt werden und/oder wenn es zu einer Erweichung der optischen Fasern kommt und/oder wenn es zu einer Verformung der optischen Fasern kommt.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die optischen Fasern zumindest in dem Faserabschnitt entlang ihrer Seitenflächen auf Stoß angeordnet werden.
Vorteilhafterweise kann der Herstellungsprozess, insbesondere die Herstellung einer unmittelbaren oder mittelbaren stoffschlüssigen Verbindung zwischen den angeordneten optischen Fasern, beschleunigt werden, wenn die optischen Fasern im Bereich des Faserabschnitts auf einem Faserträger angeordnet werden, insbesondere wenn eine Kraft auf die optischen Fasern ausgeübt wird, wobei die Kraft senkrecht zur Auflagefläche der optischen Fasern auf dem Faserträger gerichtet ist.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Faserträger beim Durchtrennen der verformten Fasern ebenfalls durchtrennt wird.
Es ist vorteilhaft, wenn es zur Ausbildung einer, insbesondere stoffschlüssigen
Verbindung zwischen den angeordneten optischen Fasern und dem Faserträger kommt, wobei der mit den optischen Fasern verbundene Faserträger beim Durchtrennen der angeordneten optischen Fasern ebenfalls durchtrennt wird.
Wird ein unmittelbarer Stoffschluss zwischen den optischen Fasern vermieden, ist ein optisches Übersprechen zwischen den einzelnen optischen Fasern nicht oder nur in geringem Maße zu erwarten.
In einer Ausführung ist vorgesehen, dass während der Einwirkung einer Kraft auf die optischen Fasern die optischen Fasern zwischen einem Faserträger und einer
Gegenfläche angeordnet sind, wobei die optischen Fasern zwischen der Gegenfläche und dem Faserträger verpresst werden. Hierbei ist es einerseits möglich, dass die Gegenfläche aus mindestens einem wärmebeständigen Material besteht, das mit den optischen Fasern auch bei Temperaturen von 8000C keine Verbindung eingeht, zum Beispiel aus SiC. Andererseits ist es möglich, dass die Gegenfläche Teil eines zweiten Faserträgers ist, wobei sich der zweite Faserträger mit den optischen Fasern verbindet, - A -
insbesondere stoffschlüssig verbindet, wobei der mit den optischen Fasern verbundene zweite Faserträger beim Durchtrennen der angeordneten optischen Fasern ebenfalls durchtrennt wird. In einer speziellen Ausführung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die optischen Fasern den Raum zwischen dem Faserträger und der Gegenfläche auf der Breite, in der die optischen Fasern auf dem Faserträger angeordnet sind, nach der Verformung der optischen Fasern vollständig oder nahezu vollständig, zum Beispiel zu mehr als 95% oder zu 90% bis 99%, ausfüllen.
Vorteilhafterweise erfolgt das Durchtrennen der optischen Fasern innerhalb des Faserabschnitts so, dass zwischen der Schnittfläche und den Längsachsen der optischen Fasern ein etwa rechter Winkel, insbesondere einen Winkel zwischen 89° und 91°, besteht. Auf diese Weise ist die zu durchtrennende Strecke minimiert und die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens optimiert.
Vorteilhafterweise werden die Fasern so angeordnet, dass der Faserabschnitt, in dem die optischen Fasern miteinander verbunden werden und in dem die optischen Fasern durchtrennt werden, im Bereich der Mitten der optischen Fasern liegt, sodass die optischen Fasern beim Durchtrennen in zwei etwa gleichlange Faserstücke geteilt werden.
Das Durchtrennen der optischen Fasern kann mittels eines Infrarot- Lasers, insbesondere mittels eines CO2- Lasers, erfolgen.
Vorteilhafterweise kann das Durchtrennen der Fasern in einem ersten und in mindestens einem zweiten Schritt erfolgen, wobei der erste Schnitt etwa senkrecht zu den
Längsachsen der Fasern erfolgt und der zweite Schnitt längs der Längsachsen der Fasern erfolgt. Auf diese Weise werden pro Arbeitsgang mindestens vier Lichtleiteinrichtungen hergestellt, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens weiter optimiert ist.
Es ist ferner wirtschaftlich möglich, die Lichtleiteinrichtungen, insbesondere nach dem ersten und vor dem zweiten Schnitt, insbesondere gemeinsam, einer Politur und/oder einer Beschichtung zu unterziehen. Zeichnung
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einer Laserzündeinrichtung.
Figur 2 zeigt schematisch eine Laserzündeinrichtung im Detail.
Die Figuren 3a, 3b, 3c und 3d zeigen schematisch ein Beispiel einer Lichtquelle.
Die Figuren 4, 4a zeigen schematisch den Aufbau und die Anordnung von optischen Fasern.
Die Figur 4b zeigt schematisch ein Beispiel der Anordnung von Lichtleiteinrichtung und Diodenlaser.
Die Figuren 5a, 5b und 5c zeigen schematisch ein weiteres Beispiel einer Lichtquelle.
Die Figuren 6, 7a, 7b, 7c, 7e, 7f, 7g, 7h und 7i zeigen exemplarisch und schematisch die Herstellung einer Lichtquelle.
Die Figuren 8a, 8b, 8c, 8d und 8e sowie die Figuren 9a und 9b zeigen schematisch ein weiteres Beispiel der Herstellung einer Lichtquelle.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Eine Brennkraftmaschine trägt in Figur 1 insgesamt das Bezugszeichen 109. Sie dient zum Antrieb eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs oder eines ebenfalls nicht dargestellten Generators. Die Brennkraftmaschine 109 umfasst mehrere Zylinder 129, von denen in Figur 1 einer gezeigt ist. Ein Brennraum 14 des Zylinders 129 wird von einem Kolben 16 begrenzt. Kraftstoff 229 gelangt in den Brennraum 14 direkt durch einen Injektor 18, der an einen Kraftstoff- Druckspeicher 209 angeschlossen ist. In den Brennraum 14 eingespritzter Kraftstoff 229 wird mittels eines Laserimpulses 24 entzündet, der von einer eine Lasereinrichtung 11 umfassenden Zündeinrichtung 27 in den Brennraum 14 abgestrahlt und mittels einer Fokussieroptik 261 fokussiert wird. Die Lasereinrichtung 11 wird von einer Lichtquelle 10 über eine Lichtleiteinrichtung 12 mit einem Pumplicht gespeist. Die Lichtquelle 10 wird von einer Steuer- und Regeleinrichtung 32 gesteuert, die auch den Injektor 18 ansteuert.
Die Lichtquelle 10 umfasst neben der Lichtleiteinrichtung 12 auch einen Diodenlaser 13, der in Abhängigkeit eines Steuerstroms ein entsprechendes Pumplicht über die Lichtleiteinrichtung 12 an die Lasereinrichtung 11 ausgibt.
Figur 2 zeigt schematisch eine Detailansicht des Festkörperlasers 260 der Lasereinrichtung 11 aus Figur 1. Wie aus Figur 2 ersichtlich, weist der Festkörperlaser 260 einen, nachfolgend als Laserkristall 44 bezeichneten, laseraktiven Festkörper auf, dem ein auch als Q-switch bezeichneter Kristall, der passive Güteschalter 46, optisch nachgeordnet ist. Der Festkörperlaser 260 weist ferner einen Einkoppelspiegel 42 und einen Auskoppelspiegel 48 auf. Die Komponenten des Festkörperlasers 260 sind in diesem Beispiel monolithisch ausgebildet, das heißt, sie sind weitgehend unlösbar miteinander verbunden, zum Beispiel durch Bonden und/oder Beschichten.
Zur Erzeugung eines auch als Riesenimpuls bezeichneten Laserimpulses wird der Laserkristall 44 durch den Einkoppelspiegel 42 hindurch mit Pumplicht 28a beaufschlagt, sodass es zu einem optischen Pumpen und zur Ausbildung einer Besetzungsinversion in dem Laserkristall 44 kommt. Zunächst befindet sich der passive Güteschalter 46 in seinem Ruhezustand, in dem er eine verhältnismäßig geringe Transmission für das von der Lasereinrichtung 11 zu erzeugende Licht aufweist. Auf diese Weise werden der Prozess der stimulierten Emission und damit die Erzeugung von Laserstrahlung zunächst unterdrückt. Mit steigender Pumpdauer, das heißt während einer Beaufschlagung mit dem Pumplicht 28a, steigt jedoch die Strahlungsintensität in dem Festkörperlaser 260 an, sodass der passive Güteschalter 46 schließlich ausbleicht. Hierbei steigt seine
Transmission sprunghaft an, und die Erzeugung von Laserstrahlung setzt ein. Dieser Zustand ist durch den Doppelpfeil 24' symbolisiert. Während des Laserbetriebs erfolgt infolge des Effekts der stimulierten Emission ein rascher Abbau der im Laserkristall 44 vorliegenden Besetzungsinversion, sodass die Emission des Festkörperlasers 260 typischerweise nach einigen Nanosekunden zum Erliegen kommt, und nachfolgend sinkt auch die Transmission des Güteschalters 46 wieder auf ihren ursprünglichen, geringen Wert.
Auf die vorstehend beschriebene Weise entsteht ein auch als Riesenimpuls bezeichneter Laserimpuls 24, der eine verhältnismäßig hohe Spitzenleistung aufweist. Der Laserimpuls 24 wird, gegebenenfalls unter Verwendung einer weiteren Lichtleiteinrichtung (nicht gezeigt) oder auch direkt, durch ein ebenfalls nicht abgebildetes Brennraumfenster der Lasereinrichtung 11 in den Brennraum 14 (Figur 1) der Brennkraftmaschine 109 eingekoppelt, sodass darin vorhandener Kraftstoff 229 bzw. ein Luft/Kraftstoffgemisch entzündet wird.
Die Figuren 3a, 3b, 3c und 3d zeigen eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Lichtquelle 10. Der von der Lichtquelle 10 umfasste Diodenlaser 13 weist die Bauform eines sogenannten Diodenlaserbarrens auf. Er hat somit eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Emittern 131. Die Emitter 131 weisen eine Seitenfläche 1310 auf, durch die das von den Emittern 131 erzeugte Licht austritt. Diese Seitenfläche 1310 hat typischerweise eine etwa rechteckförmige Gestalt mit einer, üblicherweise als Fast-Axis bezeichneten, kurzen, zum Beispiel lμm langen, ersten Seite 1311 und einer, üblicherweise als Slow-Axis bezeichneten, längeren, zum Beispiel 10 - 500μm langen, zweiten Seite 1312. Zwischen den in einer Schichtebene, in Richtung der Slow-Axis nebeneinander angeordneten Emittern 131 befinden sich als Trenngräben bezeichnete Bereiche, aus denen kein Licht emittiert wird. Das von den Emittern 131 erzeugte und aus den Seitenflächen 1310 austretende Licht hat jeweils die Form eines Lichtkegels, wobei der halbe Öffnungswinkel des Lichtkegels in der Ebene der Fast-Axis typischerweise im Bereich von 30° bis 60° liegt und allgemeinen deutlich größer ist als der Öffnungswinkel des Lichtkegels in der Ebene der Slow Axis, der typischerweise nur einige Grad beträgt.
Wenngleich in diesem Beispiel der Diodenlaser 13 die Bauform eines sogenannten Diodenlaserbarrens aufweist, ist die Erfindung nicht auf eine solche Bauform beschränkt, sondern umfasst beispielsweise auch Diodenlaser 13 mit anderen Anordnungen von Emittern 131, beispielsweise Anordnungen, die Emitter 131 in mehreren Schichtebenen aufweisen, wobei diese Schichtebenen beispielsweise in Richtung der Fast-Axis um einige Mikrometer zueinander versetzt sind, zum Beispiel sogenannte Diodenlaserstacks oder Nanostacks. Die von der Lichtquelle 10 ebenfalls umfasste Lichtleiteinrichtung 12 weist eine Vielzahl von auch als optische Fasern 121 bezeichneten Fasern 121 auf, wobei die Fasern 121 jeweils ein erstes Ende 1211 und ein zweites Ende 1212 aufweisen. Die Fasern 121 sind im Bereich ihrer ersten Enden 1211 in einer Lage nebeneinander angeordnet. Ferner sind die Fasern 121 im Bereich ihrer ersten Enden 1211 so angeordnet, dass die den ersten Enden 1211 zugehörigen Stirnflächen 1216 der Fasern 121 gemeinsam in einer Ebene liegen. Ferner sind die Fasern 121 im Bereich ihrer ersten Enden 1211 entlang ihrer Seitenflächen 1217 auf Stoß angeordnet, also so angeordnet, dass alle Fasern 121 oder fast alle Fasern 121, zum Beispiel mehr als 90% der Fasern 121, unmittelbar benachbarte Fasern 121 im Bereich ihrer ersten Enden 1211 berühren.
In diesem Beispiel weisen die Stirnflächen 1216 der Fasern 121 eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, desgleichen weisen Querschnitte der Fasern 121 im Bereich ihrer ersten Enden 1211 eine im Wesentlichen rechteckige Form auf. Hierbei berühren sich die Fasern 121 im Bereich ihrer ersten Enden 1211 flächig entlang annährend eben ausgebildeter Bereiche der Seitenflächen 1217 der Fasern 121. Jedoch ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf Fasern 121, die im Bereich ihrer ersten Enden 1211 im Wesentlichen rechteckige Querschnitte aufweisen, eingeschränkt. Diese Querschnitte können auch trapezförmig sein oder geschwungene Seiten aufweisen, wobei es bevorzugt ist, dass sich die Fasern 121 im Bereich ihrer ersten Enden 1211 flächig entlang ihrer Seitenflächen 1217 berühren und dass die Stirnflächen 1216 der Fasern 121 gemeinsam in einer Ebene liegen, wobei die Stirnflächen 1216 der Fasern 121 gemeinsam möglichst dicht, das heißt ohne Einschlüsse freier Flächen, liegen.
Die Stirnflächen 1216 der Fasern 121 und Querschnitte der Fasern 121 haben untereinander einen zumindest weitgehend gleichen Flächeninhalt, der bevorzugt zwischen 3000 μm2 und 5000 μm2 liegt. Bevorzugt weisen die Stirnflächen 1216 der Fasern 121 und Querschnitte der Fasern 121, die im Bereich der ersten Enden 1211 der Fasern 121 liegen, die Form eines Rechteckes auf, dessen Seitenlängen ein Verhältnis von etwa 0,78 oder pi/4 bilden, wobei sich die Fasern 121 bevorzugt entlang der kurzen Seiten der Rechtecke berühren. Unter einem Querschnitt einer Faser 121 ist im Rahmen dieser Erfindung ein Querschnitt senkrecht zur Längsachse 1219 der Faser 121 zu verstehen.
Die Fasern 121 bestehen aus mindestens einem Glas, wobei jede individuelle Faser 121 bevorzugt aus mindestens zwei verschiedenen Gläsern besteht. Glasorten, die zum Einsatz kommen, sind beispielsweise sogenannte Flintgläser und/oder Kalknatrongläser.
Figur 4 zeigt einen Ausschnitt der Lichtleiteinrichtung 12, insbesondere der den ersten Enden 1211 der Fasern 121 zugehörigen Stirnflächen 1216, die Querschnitte der Fasern 121 im Bereich ihrer ersten Enden 1211 repräsentieren. Im Querschnitt, beziehungsweise entlang der Stirnfläche 1216, einer Faser 121 wird ein zentral in der Faser 121 angeordneter Faserkern 1213 und ferner ein den Faserkern 1213 lateral, also senkrecht zur Längsachse 1219 der Fasern 121, umgebender Fasermantel 1214 sichtbar. Im Querschnitt, beziehungsweise entlang der Stirnfläche 1216, einer Faser 121 wird ferner eine den Fasermantel 1214 lateral umgebende Faserschlichte 1215 sichtbar. Sowohl die Stirnfläche 1216 der Faser 121 als auch Querschnitte der Fasern 121 im Bereich ihrer ersten Enden 1211 weisen in diesem Beispiel eine nahezu rechteckige Form auf. Desgleichen weisen im Bereich des ersten Endes 1211 der Fasern 121 Querschnitte des Faserkerns 1213 und des aus Faserkern 1213 und Fasermantel 1214 zusammengesetzten Gebildes und des aus Faserkern 1213 und Fasermantel 1214 und Faserschlichte 1215 zusammengesetzten Gebildes nahezu rechteckige Querschnitte auf.
Es ist vorgesehen, dass die Dicke des Fasermantels 1214 zumindest im Bereich der ersten Enden 1211 der Fasern 121 im Vergleich zur Querschnittsfläche, insbesondere im Vergleich zur Quadratwurzel des Flächeninhaltes der Querschnittsfläche, des Faserkerns 1213 gering ist, wodurch erreicht wird, dass ein hoher Anteil der Emission des Diodenlasers 13 in Faserkerne 1213 einkoppelt, wo er verlustarm geführt werden kann.
Um zu erreichen, dass das Licht, das dennoch in den Fasermantel 1214 einer Faser 121 einkoppelt, dort zumindest teilweise zum zweiten Ende 1212 der Faser 121 geführt wird, ist zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass der Faserkern 1213 aus einem ersten Material, der Fasermantel 1214 aus einem zweiten Material und die Faserschlichte 1215 aus einem dritten Material besteht, wobei das erste Material für das von dem Diodenlaser 13 erzeugte Licht, dessen Wellenlänge beispielsweise 808 nm beträgt, einen Brechungsindex ni hat, wobei das zweite Material für das von dem Diodenlaser 13 erzeugte Licht einen Brechungsindex n2 hat und wobei das dritte Material für das von dem Diodenlaser 13 erzeugte Licht einen Brechungsindex n3 hat und wobei gilt: ni>n2>n3>l.
In diesem Beispiel hat der Faserkern 1213 im Bereich der ersten Enden 1211 der Faser 121 eine nahezu rechteckige Gestalt und Kantenlängen von 60 μm und 77 μm, der
Fasermantel 1214 bildet eine etwa 2 μm dicke Schicht und die Faserschlichte 1215 eine etwa 0,05 μm dicke Schicht. Das erste Material, das Material des Faserkerns 1213, ist ein Glas mit einem Brechungsindex zwischen 1,5 und 1,6, beispielsweise Flintglas. Das zweite Material, das Material des Fasermantels 1214, ist ein Glas mit einem Brechungsindex zwischen 1,4 und 1,5, zum Beispiel Kalknatronglas. Das dritte Material, das Material der Faserschlichte 1215, ist ein Kunststoff und weist einen Brechungsindex zwischen 1,15 und 1,35 auf. Die Faserschlichte 1215 hat zusätzlich die Funktion, die Beständigkeit der Fasern 121 zu verbessern. Die Faserschlichte 1215 kann ein Überzug aus Lack (Acrylat oder Kunststoff) sein.
Die ersten Enden 1211 und/oder die zweiten Enden 1212 der Fasern 121 können eine Politur und/oder, wie in Figur 4a dargestellt, eine Antireflexschicht 15 aufweisen. Eine solche Politur und/oder eine solche Antireflexschicht 15 ist so ausgeführt, dass sie optische Verluste beim Eintritt/Austritt in/aus der Lichtleiteinrichtung 12 vermindert.
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, wie in Figur 4b schematisch dargestellt, einen Raum zwischen den ersten Enden der Fasern 1211 und den Emittern 131 des Diodenlasers 13 vollständig mit einem optisch homogenen Medium 17, zum Beispiel einem optischen Gel, auszufüllen, vorzugsweise mit einem Gel, dass optische Verluste bei der Einkopplung des von den Emittern 131 des Diodenlasers 13 erzeugten Lichts in die Fasern 121 vermindert und/oder einen Brechungsindex aufweist, der gleich oder etwa gleich, zum Beispiel um nicht mehr als 15% verschieden, dem Brechungsindex des Faserkerns ni ist.
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, die ersten Enden 1211 der Fasern 121 mit einem Abstand von 1 μm bis 10 μm vor den Emittern 131 des Diodenlasers 13 anzuordnen.
Wie in den Figuren 3a, 3b und 3c ersichtlich, sind die Fasern 121 im Bereich ihrer ersten Enden 1211 mit einem Faserträger 20 verbunden. Der in diesem Beispiel verwendete Faserträger 20 hat die Form eines quaderförmigen Scheibchens, erstreckt sich über die Breite, in der die Fasern 121 angeordnet sind, beispielsweise ca. 20 mm, hat eine in
Richtung der Längsachsen 1219 der Fasern 121 orientierte Länge von 1 mm bis 20 mm, zum Beispiel bis 10 mm. Der Faserträger 20 schließt auf seiner dem Diodenlaser 13 zugewandten Seite mit den Stirnflächen 1216 der Fasern 121 bündig ab. Die Höhe des Faserträgers 20 liegt im Bereich von einigen zehntel Millimeter bis einigen Millimetern und ist typischerweise um ein Vielfaches höher als die Höhe der Fasern 121. Der Faserträger 20 besteht aus einem Glas und ist mit den Fasern 121 im Bereich ihrer ersten Enden 1211 stoffschlüssig verbunden. Der Faserträger 20 besteht aus einem Glas, welches im Vergleich zu der Glassorte oder zu den Glassorten, aus denen die Fasern 121 bestehen, eine geringere Härte bei Raumtemperatur, einen vergleichbaren Wärmeausdehnungskoeffizient und/oder eine höhere Erweichungstemperatur hat. Glasorten, die zum Einsatz kommen, sind zum Beispiel Floatgläser.
Der Bereich, der vorliegend als Bereich der ersten Enden 1211 der Fasern 121 bezeichnet wird, ist als der Bereich der Fasern 121 aufzufassen, in dem die Fasern 121 auf dem Faserträger 20 angeordnet sind.
Der Verbund aus Fasern 121 und Faserträger 20 ist relativ zu dem Diodenlaser 13 fixiert, beispielsweise durch eine Klebung. Eine weitere Möglichkeit ist es, eine Fixierung durch Klemmen herzustellen, sodass sie zu einem späteren Zeitpunkt gelöst werden kann, zum Beispiel zwecks Demontage oder Nachjustieren.
Eine weitere Ausführungsform ist in den Figuren 5a, 5b und 5c dargestellt. Diese weitere Ausführungsform unterscheidet sich von der in den Figuren 3a, 3b und 3c dargestellten Ausführungsform dadurch, dass die Fasern 121 im Bereich ihrer ersten Enden 1211 nicht nur auf einem Faserträger 20 angeordnet sind, sondern zwischen dem Faserträger 20 und einem zweiten Faserträger 21 angeordnet sind. Der Faserträger 20 und der zweite Faserträger 21 haben jeweils die Form eines quaderförmigen Glasscheibchens und sind beispielsweise gleich groß. Beispielsweise haben der Faserträger 20 und der zweite Faserträger 21 die im vorangehenden Beispiel für den Faserträger 20 angegebenen Abmessungen.
Zwischen den Faserträgern 20, 21 und den Fasern 121 besteht eine stoffschlüssige Verbindung und sowohl der Faserträger 20 als auch der Faserträger 21 schließt mit den Stirnflächen 1216 der Fasern 121 bündig ab.
Es ist einerseits möglich, dass die den Fasern 121 zugewandte Fläche des Faserträgers 20 und die den Fasern 121 zugewandte Fläche des zweiten Faserträgers 21 parallel zueinander sind, sodass der zwischen den Faserträgern 20, 21 verbleibende Spalt eine einheitliche Höhe hat. Alternativ sind die den Fasern 121 zugewandte Fläche des Faserträgers 20 und die den Fasern 121 zugewandte Fläche des zweiten Faserträgers 20 zueinander so verkippt, dass der zwischen den Faserträgern 20, 21 verbleibende Spalt im Bereich der Stirnflächen 1216 der Fasern 121 eine geringere Höhe aufweist als in dem den Stirnflächen 1216 der Fasern 121 gegenüberliegenden Bereich der Faserträger 20,21. Bevorzugt erfolgt eine Verkippung um einen Winkel von 0,1° bis 2,5°, zum Beispiel 0,2° bis 0,5°.
Entsprechend der Form des Spalts zwischen den Faserträgern 20, 21 ist eine kontinuierliche Verjüngung der Fasern 121 vorgesehen. Durch den kontinuierlichen Übergang zwischen einer der Einkopplung in die Fasern 121 zweckdienlichen Querschnittsform und einer der Lichtleitung in den Fasern 121 zweckdienlichen Querschnittsform werden abrupte Übergänge, die potenzielle mechanische Schwachstellen darstellen, vermieden.
Die beiden Faserträger 20,21 können bezüglich ihres Materials gleichartige, insbesondere gleiche Eigenschaften aufweisen. Bevorzugt besteht der zweite Faserträger 21 aus einem Glas, welches im Vergleich zu der Glassorte oder zu den Glassorten, aus denen die Fasern 121 bestehen, eine geringere Härte bei Raumtemperatur und/oder einen vergleichbaren Wärmeausdehnungskoeffizient und/oder eine höhere Erweichungstemperatur aufweist.
Im Folgenden wird anhand der Figur 6 beispielhaft die Herstellung einer Lichtquelle 10 erläutert. Ausgangspunkt ist ein Faserträger 20 mit einer Höhe von lmm, einer Länge von 5 mm und einer Breite von 14 mm. Längs der gesamten Breite des Faserträgers 20 werden optische Fasern 121, die runde Stirnflächen 1216 und runde Querschnittsflächen aufweisen und die eine Länge von etwa 1000 mm und einen Durchmesser von etwa 70 μm aufweisen, angeordnet, wobei die Fasern 121 im Bereich des Faserträgers 20 in einer Lage und entlang ihrer Seitenflächen 1217 auf Stoß liegen, das heißt, dass alle Fasern 121 oder fast alle Fasern 121, zum Beispiel mehr als 90% der Fasern 121, unmittelbar benachbarte Fasern 121 im Bereich ihrer ersten Enden 1211 entlang ihrer Seitenfläche 1217 berühren. Es kommt somit zur Anordnung von etwa 200 Fasern 121.
Die Fasern 121 sind relativ zueinander und relativ zu dem Faserträger 20, beispielsweise unter Ausnutzung einer gemeinsamen Anschlagfläche (nicht gezeichnet), so ausgerichtet, dass die Stirnflächen 1216 der Fasern 121 bündig miteinander und bündig mit dem Faserträger 20 abschließen. Eine Erwärmung der auf dem Faserträger 20 angeordneten Fasern 121 erfolgt mittels einer Heizeinrichtung 70, beispielsweise mittels einer elektrischen Widerstandsheizung, beispielsweise auf eine Temperatur von 550° C bis 8000C, wobei die von der Heizeinrichtung 70 erzeugte Wärme den Fasern 121 im Beispiel durch den Faserträger 20 hindurch zukommt. In Folge der Erwärmung der Fasern 121 und des Faserträgers 20 kommt es zur Ausbildung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen den Fasern 121 und dem Faserträger 20.
In einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens wird, wie in Figur 7a und 7b dargestellt, die Ausbildung einer Verbindung zwischen dem Faserträger 20 und den Fasern 121 dadurch unterstützt und beschleunigt, dass auf der dem Faserträger 20 abgewandten Seite der Fasern 121 eine Gegenfläche 22 eines Werkzeugs 200 mit den Fasern 121 unter Einwirkung einer Kraft F in Kontakt gebracht wird. Somit wird auch zwischen dem Faserträger 20 und den Fasern 121 eine Kraft erzeugt. Um zu vermeiden, dass sich eine Verbindung auch zwischen den Fasern 121 und der Gegenfläche 22 ausbildet, ist letztere aus mindestens einem hitzebeständigen Material, das sich auch unter Einwirkung von Wärme und Druck nicht mit Glas verbindet, beispielsweise aus SiC, auszubilden.
Alternativ kann die Ausbildung einer Verbindung zwischen der Gegenfläche 22 und den Fasern 121 auch erwünscht sein, insbesondere, wenn die Gegenfläche, wie in Figur 7c und 7d gezeigt, Teil eines zweiten Faserträgers 21 ist. In diesem Fall kann mittels einer zweiten Heizeinrichtung 71, beispielsweise mittels einer zweiten elektrischen Widerstandsheizung, die auf der der ersten elektrischen Widerstandsheizung 70 abgewandten Seite des Verbundes aus Fasern 121 und Faserträgern 20, 21 angeordnet ist, die Wärmezufuhr verbessert werden.
In einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens ist die fortgesetzte Erwärmung der Fasern 121 mit einer Erweichung der Fasern 121 verbunden und/oder unter Einwirkung der durch die Gegenfläche 22 eingebrachten Kraft, kommt es zu einer Verformung der Fasern 121 im Bereich ihrer ersten Enden 1211. Hierbei ist, wie in Figur 7e gezeigt, zu beobachten, dass sich die zunächst runden Querschnittsflächen der Fasern 121 in den Bereichen, in denen die Fasern 121 einander oder den Faserträger 20 oder die Gegenfläche 22 berühren, abplatteten, die Krümmung der Seitenflächen 1217 der Fasern 121 in diesen Bereichen also abnimmt (Vergrößerung des Krümmungsradius), während die Krümmung in noch freien Bereichen der Seitenflächen 1217 der Fasern 121 zunimmt (Verkleinerung des Krümmungsradius). Wird die Einwirkung der Wärme und der Kraft weiter fortgesetzt, werden die Fasern 121 im Bereich ihrer ersten Enden 1211 weiter deformiert, solange, bis der Raum zwischen dem Faserträger 20 und der Gegenfläche 22 zumindest weitgehend vollständig durch die Fasern 121 ausgefüllt ist (Figur 7e). Die Fasern 121 weisen dann im Bereich ihrer ersten Enden beispielsweise rechteckige Querschnitte auf, insbesondere mit einem Seitenverhältnis von Pi zu 4, andererseits können auch weniger regelmäßig geformte Querschnittsflächen der Faser 121, beispielsweise trapezförmige Querschnitte oder geschwungene Querschnitte, resultieren (Figur 7f).
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass, wie in den Figuren 7g, 7h und 7i ersichtlich, die Fasern 121 in einem ersten Teilbereich 121a, der die Stirnflächen 1216 der Fasern 121 umfasst, stärker verpresst werden als in einem zweiten Teilbereich 121b, wobei der zweite Teilbereich 121b von den Stirnflächen 1216 der Fasern 121 beabstandet angeordnet ist. Beispielsweise werden die Fasern 121 im ersten Teilbereich 121a so stark verpresst, dass sie im Anschluss an die Verpressung nahezu rechteckige Stirnflächen 1216 aufweisen (Figur 7h). In diesem Beispiel werden die Fasern 121 im zweiten Teilbereich 121b so wenig verpresst, dass sie im zweiten Teilbereich 121b einen nahezu runden Querschnittsflächen beibehalten (Figur 7i).
Hierfür ist vorgesehen, dass die Gegenfläche 22 zur Auflagefläche der Fasern 121 auf dem Faserträger 20 einen Winkel von 0,1° bis 2,5° bildet. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass die durch die Gegenfläche 22 auf den Fasern einwirkende Kraft zur Normalen der Auflagefläche der Fasern 121 auf dem Faserträger 20 einen Winkel von 0,1° bis 2,5° bildet, sodass es zu einer ungleichmäßigen Verpressung der Fasern 121 kommt.
Vorangehend wurde die Herstellung einer einzelnen Lichtquelle 10, insbesondere die Herstellung einer einzelnen Lichtleiteinrichtung 12, beschrieben. Es ist, wie nachfolgend exemplarisch beschrieben, zusätzlich oder alternativ möglich, in einem Arbeitsgang jeweils mehrere Lichtquellen 10, insbesondere jeweils mehrere Lichtleiteinrichtungen 12, herzustellen.
Hierfür werden beispielsweise, wie in Figur 8a und 8b dargestellt, eine Vielzahl von Fasern 121, insbesondere eine sehr große Anzahl von Fasern 121, zum Beispiel 1000 oder mehr Fasern 121, nebeneinander angeordnet, sodass die Fasern 121 in einem Faserabschnitt 1218 entlang ihrer Seitenfläche 1217 auf Stoß liegen, das heißt so angeordnet, dass alle Fasern 121 oder fast alle Fasern 121, zum Beispiel mehr als 90% der Fasern 121, unmittelbar benachbarte Fasern 121 im Bereich ihrer ersten Enden 1211 entlang ihrer Seitenflächen 1217 in dem Faserabschnitt 1218 berühren.
Die Fasern 121 sind so angeordnet, dass der Faserabschnitt 1218 in Längsrichtung der Fasern 121 zumindest etwa in der Mitte der Fasern 121 liegt. Die Fasern 121 liegen ferner in dem Faserabschnitt 1218 auf einem Faserträger 20 auf, der beispielsweise eine Glasplatte ist und eine Höhe von etwa einem Millimeter, eine Länge von einigen Millimetern und eine Breite von 50 mm bis 200 mm oder mehr aufweist. In diesem
Beispiel wird ein zweiter Faserträger 21, dessen Eigenschaften bezüglich Geometrie und Material mit denen des Faserträgers 20 übereinstimmen, gegenüber dem ersten Faserträger 20auf die Fasern 121 aufgelegt.
In der Figur 8c sind die nachfolgenden Verfahrensschritte schematisch dargestellt. Diese Verfahrensschritte umfassen ein Erwärmen des Faserträgers 20 und des Faserträgers 21 mit zwei als elektrische Widerstandsheizungen ausgebildeten Heizeinrichtungen 70, 71. Indirekt werden somit auch die Fasern 121 erwärmt, in diesem Beispiel auf 550 bis 8500C. Ferner umfassen diese Verfahrensschritte die Einwirkung einer Kraft F auf den Faserträger 20 und die Einwirkung einer Kraft F' auf den zweiten Faserträger 21. Die Kräfte F und F' sind einander entgegengerichtet und so orientiert, dass insgesamt über die beiden Faserträger 20, 21 ein Druck auf die Fasern 121 ausgeübt wird, beispielsweise ein Druck von 0,5 N/cm2 bis 50 N/cm2.
Aufgrund der Einwirkung des Drucks kommt es zu einer Verformung der Fasern 121 im Bereich zwischen dem Faserträger 20 und dem zweiten Faserträger 21, wobei die Fasern 121 im Bereich zwischen dem Faserträger 20 und dem zweiten Faserträger 21 zunächst runde Querschnittsflächen aufweisen und sich diese runden Querschnittsflächen infolge der der Verformung der Fasern 121 wie oben beschrieben deformieren.
Ein Beispiel für entsprechend deformierte Fasern 121 ist ferner in Figur 8d gezeigt, wobei die Querschnittsflächen der Fasern 121 in den Bereichen, in denen die Fasern 121 die Faserträger 20, 21 oder einander berühren, Abplattungen aufweisen. In der Figur 8e ist ein weiteres Beispiel gezeigt, in dem die Fasern 121 den Bereich zwischen dem Faserträger 20 und dem zweiten Faserträger 21 weitgehend ausfüllen, sodass die Gesamtheit der Fasern 121 den zwischen den Faserträgern befindlichen Raum weitgehend vollständig ausfüllen. Die Querschnitte der einzelnen Fasern 121 im Bereich zwischen den Faserträgern 20, 21 können rechteckig oder trapezförmig sein.
Nachfolgend erfolgt eine Abkühlung der Fasern 121 und der Faserträger 20, 21, wobei es zur Verfestigung der Fasern 121 kommt und wobei sich zwischen Fasern 121 und den Faserträgern 20, 21 eine stoffschlüssige Verbindung ausbildet.
Wie in Figur 9a schematisch dargestellt, ist es in diesem Beispiel vorgesehen, dass nachfolgend der Verbund aus Faserträger 20, Fasern 121 und zweitem Faserträger 21 mittels eines Schnitts 55, der etwa senkrecht zu den Längsachsen 1219 der Fasern 121 im Bereich des Faserabschnitt 1218 der Fasern 121 vorgenommen wird, in zwei etwa gleiche Teile 301, 302 getrennt wird. Der Schnitt 55 kann beispielsweise in an sich bekannter Art und Weise mittels einer Diamantsäge oder mittels Ritzen und Brechen oder mit Hilfe eines Laserstrahls, zum Beispiel Infrarot- Laser, insbesondere CO2-Laser, durchgeführt werden.
Es ist optional möglich, die beiden so erhaltenen Teile 300, 301 oder eine Vielzahl von so erhaltenen Teilen 301, 302 aufeinander zu stapeln und gemeinsam zu polieren und/oder mit einer Antireflexionsschicht zu versehen.
Die erhaltenen Teile 301, 302 können als zwei Lichtleiteinrichtungen 12 aufgefasst werden, die gemeinsam hergestellt wurden.
Optional ist es ferner auch möglich, wie in Figur 9b schematisch dargestellt, die Teile 301, 302 einzeln oder gemeinsam durch einen oder mehrere zweite Schnitte 56, die im Bereich des Faserabschnitts 1218 der Fasern 121 längs der Längsachsen 1219 der Fasern 121 durchgeführt werden, weiter zu zerteilen und so eine Vielzahl von Lichtleiteinrichtungen 12 zu erzeugen. Die zweiten Schnitte 56 können flexibel durchgeführt werden, insbesondere so, dass die Breite der erzeugten Lichtleiteinrichtungen 12 der Breite der Diodenlaser 13 entsprechen, mit denen sie zusammenwirken.
Die zweiten Schnitte 56 können ebenso wie die Schnitte 55 durchgeführt werden, beispielsweise mittels einer Diamantsäge oder mittels Ritzen und Brechen oder mit Hilfe eines Laserstrahls, zum Beispiel Infrarot- Laser, insbesondere CO2-Laser. Es ist insbesondere möglich, zur Durchführung der zweiten Schnitte 56, die Teile 301, 302 oder eine Vielzahl von Teilen 301, 302 zu stapeln, sodass bei jedem zweiten Schnitt 56 eine Vielzahl von Lichtleiteinrichtungen 12 vereinzelt wird.
Wie vorstehend erläutert, kann die Herstellung einer Lichtquelle 10, vorsehen, dass es unter Einwirkung einer Kraft F auf die erwärmten Fasern 121 im Bereich der ersten Enden 1211 der Fasern 121 oder in einem, beispielsweise etwa mittigen, Faserabschnitt 1218 der Fasern 121 zu einer Verformung der erwärmten Fasern 121 kommt, beispielsweise so, dass die Gesamtheit der verformten Fasern 121 einen Bereich zwischen einem Faserträger 20 und einem zweiten Faserträger 21 vollständig ausfüllt. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Faserträger 20 und/oder den zweiten Faserträger 21 durch ein Werkzeug 200, beispielsweise aus SiC, zu ersetzen, das sich nicht mit den Fasern 121 verbindet und das nach Verformung der Fasern 121 entfernt wird. Wesentlich ist, dass die Fasern 121, wie in Figur 10 dargestellt, zwischen zwei Pressflächen 201, 202 angeordnet sind, durch die die Kraft F und die Gegenkraft F' auf die Fasern 121 einwirkt. In diesem Fall weist die hergestellte Vorrichtung nicht zwei Faserträger 21, 22 auf, sondern höchstens einen Faserträger 21. Es ist in diesem Fall besonders bevorzugt, die ersten und/oder zweiten Schnitte 55, 56 durch Ritzen und Brechen einzubringen.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Lichtquelle (10), insbesondere zur Herstellung einer Lichtquelle (10) zur optischen Anregung einer Lasereinrichtung (11), beispielsweise einer Lasereinrichtung (11) eines Laserzündsystems einer Brennkraftmaschine (109), umfassend einen Diodenlaser (13) mit einer Vielzahl von Emittern (131) und eine Lichtleiteinrichtung (12), wobei die Lichtleiteinrichtung (12) eine Vielzahl optischer Fasern (121) umfasst und jede Faser (121) ein erstes Ende (1211) und eine
Seitenfläche (1217) aufweist, wobei die ersten Enden (1211) derart zu den Emittern (131) angeordnet sind, dass durch die Emitter (131) erzeugtes Licht in die ersten Enden (1211) der optischen Fasern (121) einkoppelt, wobei die optischen Fasern (121) zumindest im Bereich ihrer ersten Enden (1211) entlang ihrer Seitenflächen (1217) auf Stoß angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- Anordnen einer Vielzahl von optischen Fasern (121), zumindest in einem Faserabschnitt (1218), - Herstellen einer unmittelbaren oder mittelbaren, insbesondere stoffschlüssigen
Verbindung zwischen den angeordneten optischen Fasern (121) innerhalb des Faserabschnitts (1218),
- Durchtrennen der optischen Fasern (121) innerhalb des Faserabschnitts (1218).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (121) zur Herstellung einer unmittelbaren oder mittelbaren, insbesondere stoffschlüssigen Verbindung zwischen den optischen Fasern (121) erwärmt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Fasern (121) zumindest in dem Faserabschnitt (1218) entlang ihrer Seitenflächen
(1217) auf Stoß angeordnet werden.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zu einer Erweichung der optischen Fasern (121) und/oder zu einer Verformung der Fasern (121) kommt.
5. Verfahren einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Fasern (121) im Bereich des Faserabschnitts (1218) auf einem Faserträger (20) angeordnet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung einer unmittelbaren oder mittelbaren, insbesondere stoffschlüssigen Verbindung zwischen den optischen Fasern (121) eine Kraft auf die optischen Fasern (121) ausgeübt wird, wobei die Kraft senkrecht zur Auflagefläche der optischen Fasern (121) auf dem Faserträger (20) gerichtet ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserträger (20) beim Durchtrennen der verformten optischen Fasern (121) ebenfalls durchtrennt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es zur
Ausbildung einer Verbindung zwischen den angeordneten optischen Fasern (121) und dem Faserträger (20) kommt, wobei der mit den optischen Fasern (121) verbundene Faserträger (20) beim Durchtrennen der angeordneten optischen Fasern (121) ebenfalls durchtrennt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung eine stoffschlüssige Verbindung ist.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein unmittelbarer Stoffschluss zwischen den optischen Fasern (121) vermieden wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass während der Einwirkung der Kraft auf die optischen Fasern (121) die optischen Fasern (121) zwischen dem Faserträger (20) und einer Gegenfläche (22) angeordnet sind, wobei die optischen Fasern (121) zwischen der Gegenfläche (22) und dem Faserträger (20) verpresst werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenfläche (22) aus einem wärmebeständigen Material besteht, das mit den optischen Fasern (121) auch bei Temperaturen von 8000C keine Verbindung eingeht, zum Beispiel SiC.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenfläche (22) Teil eines zweiten Faserträgers (21) ist, wobei sich der zweite Faserträger (21) mit den optischen Fasern (121) verbindet, insbesondere stoffschlüssig verbindet, wobei der mit den optischen Fasern (121) verbundene zweite Faserträger (21) beim Durchtrennen der angeordneten optischen Fasern (121) ebenfalls durchtrennt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 4 und nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Fasern (121) den Raum zwischen dem Faserträger (20) und der Gegenfläche (22) auf der Breite, in der die optischen Fasern (121) auf dem Faserträger (20) angeordnet sind, nach der Verformung der optischen
Fasern (121) vollständig oder nahezu vollständig, zum Beispiel zu mehr als 95% oder zu 90% bis 99% ausfüllen.
15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchtrennen der angeordneten optischen Fasern (121) innerhalb des
Faserabschnitts (1218) in einer Richtung erfolgt, die mit den Längsachsen der optischen Fasern (121) einen etwa rechten Winkel, zum Beispiel einen Winkel zwischen 89° und 91° bildet.
16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserabschnitt (1218), in dem die Fasern (1218) durchtrennt werden, im Bereich der Mitten der optischen Fasern (121) liegt, sodass die Fasern (121) beim Durchtrennen in zwei etwa gleichlange Faserstücke geteilt werden.
17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchtrennen der optischen Fasern (121) mittels eines Infrarot- Lasers, insbesondere mittels eines CO2-Lasers, erfolgt.
18. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchtrennen der optischen Fasern (121) innerhalb des Faserabschnitts (1218) mittels eines ersten Schnittes erfolgt und dass im Anschluss an den ersten Schnitt mindestens ein zweiter Schnitt erfolgt, wobei der mindestens eine zweite Schnitt zu dem ersten Schnitt einen von Null verschiedenen Winkel, insbesondere einen rechten Winkel, bildet.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiteinrichtungen (12) nach dem ersten Schnitt und/oder nach dem zweiten Schnitt gemeinsam poliert und/oder mit einer Antireflexschicht versehen werden.
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