WO2013083275A1 - Lichtleiter mit einer lichtleitfaser und einem modenstripper - Google Patents

Lichtleiter mit einer lichtleitfaser und einem modenstripper Download PDF

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WO2013083275A1
WO2013083275A1 PCT/EP2012/005033 EP2012005033W WO2013083275A1 WO 2013083275 A1 WO2013083275 A1 WO 2013083275A1 EP 2012005033 W EP2012005033 W EP 2012005033W WO 2013083275 A1 WO2013083275 A1 WO 2013083275A1
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optical fiber
ferrule
fiber
end cap
light guide
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PCT/EP2012/005033
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Inventor
Alexander Franke
Original Assignee
Jenoptik Laser Gmbh
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/14—Mode converters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/262—Optical details of coupling light into, or out of, or between fibre ends, e.g. special fibre end shapes or associated optical elements
    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends

Definitions

  • the present invention relates to an optical fiber with an optical fiber and a mode stripper.
  • optical fibers which have a fiber core and a fiber cladding surrounding it
  • these cladding modes deteriorate the beam quality of the laser radiation emerging from the optical fiber and, on the other hand, can lead to damage of the optical fiber if it is undesirably set in places with a higher refractive index than the refractive index of the material of the fiber cladding (such as in the region of gluing of the fiber cladding) Fiber in the plug).
  • a higher refractive index than the refractive index of the material of the fiber cladding such as in the region of gluing of the fiber cladding
  • the fiber can be embedded in a bed of an optically clear adhesive, whereby the laser radiation in the fiber cladding is thereby conducted away from the optical fiber.
  • the usable optically clear adhesives have a shrinkage during curing, which results in compressive stresses in the optical fiber in the volume.
  • optical adhesives have a relatively low flash point, often below 100 ° C. Therefore, the use of such optical adhesives or potting compounds is unattractive when jacket modes with higher average powers than a few milliwatts are to be removed.
  • the disadvantage is that due to this air gap no significant heat conduction from the inner optical fiber to the cooled absorption surface outside is possible. Since an increased absorption of a small part of the laser light is inevitably to be expected in the region of the means for deflecting the cladding-guided laser light, the optical fiber may overheat in this region, which may lead to destruction. Furthermore, from DE 202009025556 an arrangement is known in which laser light, which otherwise reached the fiber cladding, is already decoupled before the optical fiber, even before it can get into the fiber cladding. The decoupled light is then scattered by means of a separate scattering element and then passed through an air gap on an absorption surface. Another disadvantage is the poor heat dissipation of the coupling element. Furthermore, the complex structure is disadvantageous.
  • a light guide with an optical fiber having a fiber core and a surrounding fiber cladding, a ferrule having a first passage opening through which the optical fiber is passed so that a front portion of the optical fiber protrudes over the ferrule, a End cap which is connected to the end of the front portion of the optical fiber and whose end face facing away from the optical fiber serves as an input or output point for laser radiation to be guided in the optical fiber, and a holder which has a second through-opening with a first and a second region, wherein the end cap in the first region and the ferrule in the second region is seated and wherein the refractive index of the material of the ferrule is greater than the refractive index of the fiber cladding to decouple guided in the fiber clad laser radiation from the optical fiber.
  • the desired coupling out of the laser radiation guided in the fiber cladding can be carried out via the ferrule.
  • neither an embedding of the optical fiber in a thick layer of an optical adhesive or a potting compound is necessary, which in turn would adversely affect the properties of the optical fiber, nor are consuming roughening processes of the surfaces of the fiber to perform.
  • a very thin adhesive layer is sufficient.
  • the good heat dissipation of the resulting in the field of coupling heat is beneficial.
  • the decoupling of the cladding modes is performed, is always expected with a slightly increased heat development. in the Contrary to known devices in the light guide according to the invention no air gap is present, which interrupts the heat conduction from the fiber cladding to the holder.
  • the ferrule (which may also be referred to as a capillary) may be formed of a material which is transparent to the laser radiation to be conducted in the optical fiber. But it may also be advantageous to use a material which is not transparent, but only translucent. By translucent is meant that the light is scattered in the material, and indeed in the interior of the material volume in the sense of a volume scattering. Such a material is thus, even if the surface would be polished, not transparent, such as quartz glass, but only translucent.
  • the ferrule may therefore be formed from a transparent glass material (such as quartz glass) or a ceramic (such as alumina, beryllia, zirconia). Such ceramic materials are usually translucent.
  • ceramic leads to the advantage that ceramics as a rule have a significantly higher refractive index than the refractive index of the fiber cladding.
  • adhesive materials for a glue joint of optical fiber and ferrule It is therefore not dependent on the selection of an adhesive in a narrow refractive index range, but it can also be used adhesives having a higher refractive index than glass. It only has to be ensured that the refractive index is lower than that of the ceramic material.
  • zirconia has a refractive index of 2.18
  • alumina has a refractive index of 1.76.
  • ceramic materials usually have a higher thermal conductivity than transparent materials such as glass or quartz glass. This allows better heat dissipation.
  • the end surface of the end cap may be larger than the cross-sectional area of the fiber core at the end of the front portion. This is particularly advantageous if laser radiation is coupled into the optical fiber via the end cap. In this case, then the power density of the laser radiation at the air-material interface of the coupling point is significantly smaller compared to a direct coupling into the fiber core of the optical fiber (in this case, the air-material interface would be directly on the fiber core).
  • the optical fiber may be glued in the first passage opening with the ferrule by means of an optically transparent adhesive, wherein the refractive index of the adhesive is between the refractive indices of the material of the ferrule and the fiber material. Since only a very small amount of adhesive is necessary, a possible shrinkage of the adhesive during curing leads to no or extremely small changes in the properties of the optical fiber.
  • the difference between the outer diameter of the optical fiber and the diameter of the first passage opening in the ferrule can be only a few ⁇ m or a few tens of ⁇ m.
  • the thickness of the adhesive layer between the optical fiber and the ferrule in the first passage opening smaller than 10 ⁇ , more preferably less than 5 ⁇ amount. It is assumed that the average thickness of the adhesive layer.
  • the surface of the first through hole may be roughened.
  • the end cap may have at least one cylindrical section (which is in particular circular-cylindrical), which sits in the first area of the second passage opening. This makes a very good adjustment and alignment of the end cap to the optical fiber possible.
  • the end cap may be cylindrical over its entire length (eg, circular cylindrical). In particular, the end cap can be glued to the holder.
  • the end cap may have a tapered portion facing the end of the forward portion of the optical fiber. This leads advantageously to the fact that a connection between the front end and the end cap is easy to carry out. In particular, a splice connection can be made.
  • the ferrule may have a cylindrical (in particular circular cylindrical) outer side, which sits in the second region of the passage opening. As a result, a good adjustment of the ferrule relative to the end cap can be achieved.
  • the ferrule may be glued to the holder.
  • the light guide according to the invention provides good thermal management by dissipating the heat via the ferrule and the holder.
  • a mechanical and thermal connection is provided in particular between the ferrule and the holder. This can be realized for example by the aforementioned bonding. Due to the high destruction threshold of the ferrule, in particular if it is designed as a ceramic, there is advantageously a low thermal load on the outside of the fiber cladding.
  • the ferrule can be manufactured with high accuracy. In particular, when training as Keramikferrule a high-precision manufacturing is possible.
  • the first and second through openings are preferably circular cylindrical (at least in sections).
  • the cross-sectional shape of the first passage opening is adapted to the outer contour of the optical fiber.
  • the holder may have in its wall at least one light opening extending from the outside to the second passage opening in the second area exhibit. Via this light opening, laser radiation coupled out by means of the ferrule can be emitted to the outside, which further contributes to good thermal management.
  • the holder may have in its wall a plurality of light openings, which are spaced apart in the circumferential direction.
  • the light openings may have an extension in the longitudinal direction of the optical fiber, which corresponds to the extension of the ferrule in the longitudinal direction of the optical fiber.
  • the light openings may be slit-shaped.
  • the end face of the end cap may be provided with an antireflection coating. This is particularly advantageous when the end cap is used for coupling laser radiation.
  • the end cap may have an optically imaging function for the laser radiation. This can be used if laser radiation is coupled into the optical fiber via the end cap and also if laser radiation is coupled out of the optical fiber via the end cap.
  • the holder is preferably made of a metallic material or a metal alloy.
  • the holder is manufactured as a turned part.
  • the holder may be integrally formed.
  • the end cap is preferably located in the first region of the second passage opening so as to protrude beyond the end of the holder.
  • a laser is also provided with a laser source and the light guide according to the invention.
  • the laser source may be a diode laser or other electrically pumped semiconductor laser. Other types of laser are possible.
  • the optical fiber may be formed as a passive optical fiber and in particular as a step index fiber.
  • the optical fiber may also have other configurations. For example, it may be designed as gradient index fiber.
  • the optical fiber has at least one region in which it is formed as an active fiber.
  • the laser radiation to be coupled into the optical fiber is preferably used for pumping the active region.
  • the end cap may be formed of a glass material, such as. For example, quartz glass.
  • the connection to the optical fiber by standard connection method (in particular Splicing method) possible.
  • the optical fiber may be cemented to the end cap or blasted to the end cap.
  • Fig. 1 is a perspective view of an embodiment of the light guide according to the invention.
  • Fig. 2 is a sectional view of the optical fiber according to Fig. 1;
  • FIG. 3 is an enlarged detail view of the end cap and the light guide according to FIG. 2;
  • FIG. Fig. 4 is a view according to FIG. 3 with a modification of the light guide according to the invention, and
  • Fig. 5 is a view according to FIG. 3 with a further modification of the light guide according to the invention.
  • the light guide 1 comprises an optical fiber 2, a ferrule 3, an end cap 4 and a holder 5.
  • the ferrule 3 has a first through hole or bore 6, through which the optical fiber 2 is passed so that a front portion 7 of the optical fiber 2 protrudes toward the end cap 4 out.
  • the inner diameter of the first passage opening 6 of the ferrule 3 is chosen so that it is slightly larger (here only a few ⁇ ) than the outer diameter of the optical fiber 2. In particular, the inner diameter of the passage opening is chosen so that the optical fiber are still pushed through the first passage opening can.
  • the optical fiber 2 is glued to the ferrule 3 by means of an optically transparent adhesive in the region of the first passage opening 6.
  • the front portion 7 of the optical fiber 2 has an end 8 which is connected to an end of the end cap 4 facing the optical fiber 2.
  • This connection can be, for example, a splice connection.
  • the end cap 4 is preferably formed of quartz glass.
  • the end cap 4 has an increasing conical section 9 and an adjoining cylindrical section 10 in the direction away from the optical fiber 2.
  • the end face 11 of the end cap 4 (or of the cylindrical section 10) pointing away from the optical fiber 2 serves as a coupling point for the laser radiation to be guided in the optical fiber 2.
  • the laser radiation 12 to be coupled which already impinges on the end face 11 as a converging beam for coupling, enters the end cap 4 via the end face 11 and runs in this up to the end 8 of the optical fiber 2 joined to the end cap 4 and becomes at this point coupled into the optical fiber 2.
  • the optical fiber 2 has a fiber core 13 and a fiber cladding 14 surrounding it. The coupling at the end 8 should be such that as far as possible the complete laser radiation 12 is coupled into the fiber core 13.
  • the optical fiber 2 here has a step-shaped refractive index profile between the light-guiding fiber core 13 and the immediately adjacent fiber cladding 14, wherein the refractive index of the fiber core 13 is greater than the refractive index of the fiber cladding 14.
  • the light guide is then in a known manner by total internal reflection at the boundary core Coat achieved.
  • the fiber core 13 is formed here of quartz glass and the fiber cladding is made of fluorine-doped quartz glass.
  • the optical fiber 2 may for example be formed as a graded index fiber, in which the refractive index of the fiber center continuously decreases towards the outside.
  • the outer region may be referred to as a fiber cladding and the inner region as a fiber core.
  • the holder has a second passage opening or bore 15 with a first and a second area 16, 17.
  • the first region 16 serves to guide and position the end cap 4. Therefore, the inner diameter of the first region 16 is slightly larger than the outer diameter of the cylindrical portion 10 of the end cap 4, so that the end cap 4 can be positioned in the first region 16.
  • the inner diameter of the second region 17 is slightly larger than the outer diameter of the ferrule 3, so that the ferrule 3 can be positioned in the second region 17.
  • the end cap 4 is seated in the first region such that it protrudes slightly beyond the front end 18 of the holder 5.
  • the end cap 4 is fixed in the first region 16 of the second passage opening 15 with an adhesive.
  • the ferrule 3 is fixed in the second region 17 of the second passage opening 15 by an adhesive.
  • the holder 2 has a plurality of slots 19 which go in the wall 20 of the holder 5 in the second region 17 to the second passage opening 15.
  • the ferrule 3 is preferably formed as a glass or ceramic ferrule, wherein the material of the ferrule 3 is selected so that its refractive index is greater than the refractive index of the fiber cladding 14. Therefore, the ferrule 3 serves as a so-called cladding mode stripper, as described below.
  • the laser radiation 12 (FIG. 3) should only be coupled into the fiber core 13. However, it can not be excluded in practice that laser radiation is also guided in the fiber cladding 14 (so-called cladding modes), which is undesirable.
  • a small proportion of the laser radiation is thus guided in the front section 7 of the optical fiber in the fiber cladding 14 and would, if it were not decoupled, be guided to the exit end of the optical fiber in the cladding.
  • the proportion of the power of the laser radiation which emerges from the fiber cladding 14 at the exit end of the optical fiber 2 is less than 5% of the laser radiation emerging from the fiber core 13. It is therefore necessary to decouple or strip the laser radiation guided in the fiber cladding in advance. This is done here in the area of the ferrule 3.
  • the ferrule 3 may be spaced from the end cap 4. This distance can compensate for manufacturing tolerances of the end cap and ferrule because of the flexibility of the optical fiber.
  • the refractive index of the material of the ferrule 3 is selected to be greater than the refractive index of the fiber cladding 14 and the refractive index of the lying between fiber cladding 14 and ferrule 3 optical adhesive between the refractive index of fiber cladding 14 and ferrule. 3 is located in the area of the ferrule 3 radiation from the Fiber sheath 14 decoupled. The decoupled radiation is guided via the ferrule 3 to the wall 20 of the holder 5 and either passes out through the slots 19 or meets the wall 20 and is converted there into heat.
  • the ferrule 3 is made so that the diameter of the first through hole 6 is larger by only a few microns than the outer diameter of the optical fiber 2, the available space between the optical fiber 2 and ferrule 3 is very small, so that an extremely small amount of adhesive is necessary is to fix the optical fiber 2 in the ferrule 3.
  • the shrinkage which always occurs when the adhesive cures is so slight that hardly any forces are exerted on the optical fiber 2, which is advantageous. This can just be avoided the difficulty that occur at usual adhesive thicknesses or thicknesses of a multiple of the fiber diameter, since then permanent pressure on the optical fiber 2 is exerted during the shrinkage of the adhesive during curing, which leads to a refractive index change.
  • the first through-hole can be roughened. In this case, moreover, a higher scattering of the coupled-out light is present, which may be advantageous.
  • the material for the ferrule e.g. Quartz glass, alumina, beryllia or zirconia.
  • the holder 5 is preferably formed of metal or a metal alloy.
  • the holder 5 may be manufactured as a turned part.
  • the holder 5 is formed integrally here.
  • the advantage is also achieved that the power density at the air-glass interface with coupling of the laser radiation 12 (here at the end face n) due to the larger diameter of the beam is lower compared to a direct coupling of the Laser radiation 12 at the end 8 of the optical fiber. There, the power density would be significantly larger, since the surface of the fiber core 13, in which the laser radiation 12 is coupled, is significantly less than the surface of the end surface 11, as shown in Fig. 3.
  • the end surface 11 can be easily cleaned in case of contamination. Furthermore, an antireflection coating 21 may be applied to the end surface 11 to further enhance the coupling, as shown schematically in FIG.
  • the described geometry of the end cap 4 is advantageous because the optical fiber can be spliced to the end cap 4 with conventional arc splicing equipment. It is also possible to attach the end cap 4 by splicing in an annealing filament or by melting end cap 4 and fiber core 13 with a C0 2 laser. It is also an Ankitten or wringing possible.
  • an edge filter or another filter with selective transmission can be applied.
  • the end cap 11 and in particular the end surface 11 may be formed to have an imaging property, as shown schematically in FIG. 5.
  • certain optical functions such as, for example, focusing
  • the light guide according to the invention can in particular be combined with a laser source, so that a laser is provided.
  • the laser source may be a diode laser source or other electrically pumped semiconductor laser source.
  • the optical fiber 2 may be formed as a purely passive optical fiber. However, it is also possible that the optical fiber is formed as an active fiber, wherein the coupled laser radiation is then used as pump radiation.
  • the laser radiation 12 is coupled into the optical fiber 2.
  • the end cap 4 can also be provided on the output side end of the optical fiber 2.
  • the laser radiation 12 is coupled out of the optical fiber via the end cap 4.

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Abstract

Es wird ein Lichtleiter mit einer Lichtleitfaser (2), die einen Faserkern (13) und einen diesen umgebenden Fasermantel (14) aufweist, einer Ferrule (3), die eine erste Durchgangsöffnung (6) aufweist, durch die die Lichtleitfaser (2) so hindurchgeführt ist, dass ein vorderer Abschnitt (7) der Lichtleitfaser (2) über die Ferrule (3) vorsteht, einer Endkappe (4), die mit dem Ende (8) des vorderen Abschnittes (7) der Lichtleitfaser (2) verbunden ist und deren der Lichtleitfaser (2) abgewandten Endfläche (11) als Ein- oder Auskoppelstelle für in der Lichtleitfaser (2) zu führende Laserstrahlung (12) dient, und einem Halter (5), der eine zweite Durchgangsöffnung (15) mit einem ersten und einem zweiten Bereich (16, 17) aufweist, bereitgestellt, wobei die Endkappe (4) im ersten Bereich (16) und die Ferrule (3) im zweiten Bereich (17) sitzt und wobei die Brechzahl des Materials der Ferrule (3) größer ist als die Brechzahl des Fasermantels (14), um im Fasermantel (14) geführte Laserstrahlung aus der Lichtleitfaser (2) auszukoppeln.

Description

Lichtleiter mit einer Lichtleitfaser und einem Modenstripper
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lichtleiter mit einer Lichtleitfaser und einem Modenstripper. Bei Lichtleitfasern, die einen Faserkern und einen diesen umgebenden Fasermantel aufweisen, besteht häufig die Schwierigkeit, dass Laserstrahlung nicht nur im Faserkern, sondern auch im Fasermantel (sogenannte Mantelmoden) geführt wird. Diese Mantelmoden verschlechtern einerseits die Strahlqualität der aus der Lichtleitfaser austretenden Laserstrahlung und können andererseits zu einer Beschädigung der Lichtleitfaser führen, wenn sie in unerwünschter Weise an Stellen mit höherer Brechzahl als die Brechzahl des Materials des Fasermantels (wie z. B. im Bereich einer Klebung der Faser im Stecker) ausgekoppelt werden. An diesen Stellen entsteht einer der Lichtleistung entsprechende Wärme, welche z. B. zum Abbrand der Lichtleitfaser führen kann. Es ist bekannt, die Mantelmoden dadurch auszukoppeln, dass man auf dem Fasermantel ein Medium aufbringt, welches die Totalreflexion gegen Luft aufhebt. Das kann zum einen ein Absorber sein. In diesem Fall entsteht jedoch nachteilig eine große Wärme direkt am Fasermantel, was wiederum zu einer Beschädigung der Lichtleitfaser führen kann. Zum anderen kann die Faser in ein Bett aus einem optisch klaren Kleber eingebettet werden, wobei dadurch die Laserstrahlung im Fasermantel von der Lichtleitfaser weggeleitet wird. Allerdings weisen die verwendbaren optisch klaren Kleber beim Aushärten einen Schrumpf auf, der im Volumen zu Druckspannungen in der Lichtleitfaser führt. Dadurch kann die Divergenz der Strahlung in der Lichtleitfaser erhöht werden und somit auch weitere Mantelmoden in unerwünschter weise induziert werden. Weiterhin haben transparente optische Klebstoffe einen relativ niedrigen Flammpunkt, der oftmals unterhalb von 100 °C liegt. Daher ist der Einsatz von solchen optischen Klebern oder Vergußmassen unattraktiv, wenn Mantelmoden mit höheren mittleren Leistungen als einige Milliwatt zu entfernen sind.
Ferner ist es möglich, den Fasermantel aufzurauhen und somit im mikroskopischen Bereich die Reflexionswinkel zwischen den Mantelmoden und dem Fasermantel zu verändern, um das Licht aus dem Fasermantel herauszustreuen. Das ist beispielsweise in DE 4305313 beschrieben. Ein solches Aufrauhen kann durch mechanische Maßnahmen erreicht werden. Dies führt jedoch zu der Schwierigkeit, daß Kräfte an der Lichtleitfaser auftreten und dadurch der Faserkern beschädigt werden kann. Außerdem können Mikrorisse im Fasermantel entstehen. Deshalb wird häufig eine Aufrauhung mittels chemischer Mittel durchgeführt. Dies ist jedoch relativ aufwendig aufgrund der Handhabung der chemischen Mittel. Außerdem wird die herausgestreute Strahlung nach DE 4305313 über einen Luftzwischenraum zur absorbierenden Fläche geleitet. Nachteilig ist, dass infolge dieses Luftzwischenraumes keine erhebliche Wärmeleitung von der innenliegenden Lichtleitfaser zur gekühlten Absorptionsfläche außen möglich ist. Da im Bereich der Mittel zum Auslenken des mantelgeführten Laserlichts zwangsläufig mit einer erhöhten Absorption eines geringen Teils des Laserlichts zu rechnen ist, kann sich die Lichtleitfaser in diesem Bereich überhitzen, was zur Zerstörung führen kann. Weiterhin ist aus DE 202009025556 eine Anordnung bekannt, bei der Laserlicht, welches sonst in den Fasermantel gelangte, bereits vor der Lichtleitfaser ausgekoppelt wird, noch bevor es in den Fasermantel gelangen kann. Das ausgekoppelte Licht wird dann mittels eines separaten Streuelements gestreut und hernach über einen Luftzwischenraum auf eine Absorptionsfläche geleitet. Nachteilig ist auch hier die schlechte Wärmeableitung vom Auskopplungselement. Weiterhin ist der komplexe Aufbau von Nachteil.
Ausgehend hiervon ist es daher Aufgabe der Erfindung, einen Lichtleiter mit einer Lichtleitfaser zur Verfügung zu stellen, der einfach und kostengünstig herstellbar ist und der ein sicheres Auskoppeln von Mantelmoden ermöglicht.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Lichtleiter mit einer Lichtleitfaser, die einen Faserkern und einen diesen umgebenden Fasermantel aufweist, einer Ferrule, die eine erste Durchgangsöffnung aufweist, durch die die Lichtleitfaser so hindurchgeführt ist, dass ein vorderer Abschnitt der Lichtleitfaser über die Ferrule vorsteht, einer Endkappe, die mit dem Ende des vorderen Abschnittes der Lichtleitfaser verbunden ist und deren der Lichtleitfaser abgewandten Endfläche als Ein- oder Auskoppelstelle für in der Lichtleitfaser zu führende Laserstrahlung dient, und einem Halter, der eine zweite Durchgangsöffnung mit einem ersten und einem zweiten Bereich aufweist, wobei die Endkappe im ersten Bereich und die Ferrule im zweiten Bereich sitzt und wobei die Brechzahl des Materials der Ferrule größer ist als die Brechzahl des Fasermantels, um im Fasermantel geführte Laserstrahlung aus der Lichtleitfaser auszukoppeln. Da der erfindungsgemäße Lichtleiter die Ferrule aufweist, kann über die Ferrule die gewünschte Auskopplung der im Fasermantel geführten Laserstrahlung durchgeführt werden. Dazu ist weder eine Einbettung der Lichtleitfaser in einer dicken Schicht eines optischen Klebers oder einer Vergußmasse notwendig, was wiederum nachteilig die Eigenschaften der Lichtleitfaser beeinflussen würden, noch sind aufwendige Aufrauhungsprozesse der Oberflächen der Faser durchzuführen. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung reicht eine sehr dünne Kleberschicht aus. Weiterhin ist die gute Wärmeableitung der im Bereich der Auskopplung anfallenden Wärme von Vorteil. Im Bereich der Lichtleitfaser, in welchem die Auskopplung der Mantelmoden durchgeführt wird, ist immer mit einer etwas erhöhten Wärmeentwicklung zu rechnen. Im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen ist bei dem erfindungsgemäßen Lichtleiter keine Luftstrecke vorhanden, die die Wärmeleitung vom Fasermantel zum Halter unterbricht.
Die Ferrule (die auch als Kapillare bezeichnet werden kann) kann aus einem Material gebildet sein, das transparent für die in der Lichtleitfaser zu führende Laserstrahlung ist. Es kann aber auch vorteilhaft sein, ein Material zu verwenden, welches nicht transparent, sondern lediglich transluzent ist. Unter transluzent ist zu verstehen, dass das Licht im Material gestreut wird, und zwar im Inneren des Materialvolumens im Sinne einer Volumenstreuung. Ein solches Material ist also, selbst wenn die Oberfläche poliert wäre, nicht durchsichtig wie beispielsweise Quarzglas, sondern lediglich durchscheinend. Insbesondere kann die Ferrule also aus einem transparenten Glasmaterial (wie z. B. Quarzglas) oder aber einer Keramik (wie z. B. Aluminiumoxid, Berylliumoxid, Zirkonoxid) gebildet sein. Solche keramische Materialien sind meist transluzent. Die Verwendung von Keramik führt zu dem Vorteil, dass Keramiken in der Regel eine deutlich höhere Brechzahl aufweisen als die Brechzahl des Fasermantels. Somit besteht eine große Auswahl an möglichen Klebermaterialien für eine Kleberverbindung von Lichtleitfaser und Ferrule. Man ist also nicht auf die Auswahl eines Klebers in einem engen Brechzahlbereich angewiesen, sondern es können auch Kleber verwendet werden, die eine höhere Brechzahl als Glas aufweisen. Es muss lediglich sichergestellt werden, dass die Brechzahl geringer als die des Keramikmaterials ist. Zirkonia hat beispielsweise eine Brechzahl von 2,18, Aluminiumoxid eine Brechzahl von 1 ,76. Außerdem haben Keramikmaterialien zumeist eine höhere Wärmeleitfähigkeit als transparente Materialien wie Glas oder Quarzglas. Dadurch ist eine bessere Wärmeableitung möglich.
Bei dem erfindungsgemäßen Lichtleiter kann die Endfläche der Endkappe größer sein als die Querschnittsfläche des Faserkerns am Ende des vorderen Abschnitts. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn über die Endkappe Laserstrahlung in die Lichtleitfaser eingekoppelt wird. In diesem Fall ist dann die Leistungsdichte der Laserstrahlung an der Luft-Material-Grenzfläche der Einkoppelstelle deutlich kleiner im Vergleich zu einer direkten Einkopplung in den Faserkern der Lichtleitfaser (in diesem Fall wäre die Luft-Material-Grenzfläche direkt am Faserkern).
Die Lichtleitfaser kann in der ersten Durchgangsöffnung mit der Ferrule mittels eines optisch transparenten Klebers verklebt sein, wobei die Brechzahl des Klebers zwischen den Brechzahlen des Materials der Ferrule und des Fasermaterials liegt. Da nur eine äußerst geringe Klebermenge notwendig ist, führt ein eventuell auftretendes Schrumpfen des Klebers beim Aushärten zu keinen oder äußerst geringen Änderungen der Eigenschaften der Lichtfaser. Insbesondere kann der Unterschied zwischen dem Außendurchmesser der Lichtleitfaser und dem Durchmesser der ersten Durchgangsöffnung in der Ferrule nur einige μιη oder einige 10 pm betragen. Insbesondere kann die Dicke der Kleberschicht zwischen der Lichtleitfaser und der Ferrule in der ersten Durchgangsöffnung kleiner als 10 μιη, besonders bevorzugt kleiner als 5 μιτι betragen. Dabei ist von der mittleren Dicke der Kleberschicht auszugehen.
Ferner kann die Fläche der ersten Durchgangsöffnung aufgerauht sein.
Des Weiteren kann die Endkappe zumindest einen zylindrischen Abschnitt (der insbesondere kreiszylinderförmig ist) aufweisen, der im ersten Bereich der zweiten Durchgangsöffnung sitzt. Damit ist eine sehr gute Justierung und Ausrichtung der Endkappe zur Lichtleitfaser möglich. Natürlich kann die Endkappe über ihre gesamte Länge zylindrisch (z. B. kreiszylinderförmig) ausgebildet sein. Insbesondere kann die Endkappe mit dem Halter verklebt sein.
Ferner kann die Endkappe einen sich konisch verjüngenden und zum Ende des vorderen Abschnitts der Lichtleitfaser weisenden Abschnitt aufweisen. Dies führt in vorteilhafter Weise dazu, dass eine Verbindung zwischen dem vorderen Ende und der Endkappe leicht durchführbar ist. Insbesondere kann eine Spleißverbindung hergestellt werden.
Die Ferrule kann eine zylinderförmige (insbesondere kreiszylinderförmig) Außenseite aufweisen, die im zweiten Bereich der Durchgangsöffnung sitzt. Dadurch kann eine gute Justierung der Ferrule relativ zur Endkappe erzielt werden. Insbesondere kann die Ferrule mit dem Halter verklebt sein.
Der erfindungsgemäße Lichtleiter stellt ein gutes Wärmemanagement durch Abfuhr der Wärme über die Ferrule und den Halter bereit. Dazu wird insbesondere zwischen der Ferrule und dem Halter eine mechanische und thermische Anbindung bereitgestellt. Dies kann beispielsweise durch das bereits erwähnte Verkleben realisiert werden. Aufgrund der hohen Zerstörungsschwelle der Ferrule, insbesondere wenn sie als Keramik ausgebildet ist, liegt in vorteilhafter Weise eine geringe thermische Belastung an der Außenseite des Fasermantels vor. Die Ferrule kann mit einer hohen Genauigkeit hergestellt werden. Insbesondere bei der Ausbildung als Keramikferrule ist eine hochpräzise Herstellung möglich.
Die erste und zweite Durchgangsöffnung sind bevorzugt kreiszylinderförmig (zumindest abschnittsweise). Insbesondere ist die Querschnittsform der ersten Durchgangsöffnung an die Außenkontur der Lichtleitfaser angepasst.
Bei dem erfindungsgemäßen Lichtleiter kann der Halter in seiner Wandung zumindest eine von außen bis zur zweiten Durchgangsöffnung im zweiten Bereich erstreckende Lichtöffnung aufweisen. Über diese Lichtöffnung kann mittels der Ferrule ausgekoppelte Laserstrahlung nach außen abgegeben werden, was weiter zu einem guten Wärmemanagement beiträgt.
Der Halter kann in seiner Wandung mehrere Lichtöffnungen aufweisen, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Insbesondere können die Lichtöffnungen eine Ausdehnung in Längsrichtung der Lichtleitfaser aufweisen, die der Ausdehnung der Ferrule in Längsrichtung der Lichtleitfaser entspricht. Die Lichtöffnungen können schlitzförmig ausgebildet sein.
Bei dem erfindungsgemäßen Lichtleiter kann die Endfläche der Endkappe mit einer Antireflexionsbeschichtung versehen sein. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die Endkappe zur Einkopplung von Laserstrahlung genutzt wird.
Ferner kann die Endkappe eine optisch abbildende Funktion für die Laserstrahlung besitzen. Dies kann genutzt werden, wenn über die Endkappe Laserstrahlung in die Lichtleitfaser eingekoppelt wird und auch wenn über die Endkappe Laserstrahlung aus der Lichtleitfaser ausgekoppelt wird.
Der Halter ist bevorzugt aus einem metallischen Material oder einer Metallegierung hergestellt. Insbesondere ist der Halter als Drehteil gefertigt. Ferner kann der Halter einstückig ausgebildet sein.
Die Endkappe sitzt bevorzugt so im ersten Bereich der zweiten Durchgangsöffnung, dass sie über das Ende des Halters vorsteht. Es wird ferner ein Laser mit einer Laserquelle und dem erfindungsgemäßen Lichtleiter bereitgestellt. Die Laserquelle kann ein Diodenlaser oder ein sonstiger elektrisch gepumpter Halbleiterlaser sein. Auch andere Laserarten sind möglich.
Die Lichtleitfaser kann als passive Lichtleitfaser und insbesondere als Stufenindexfaser ausgebildet sein. Die Lichtleitfaser kann auch andere Ausbildungen aufweisen. So kann sie beispielsweise als Gradientenindexfaser ausgebildet sein.
Des Weiteren ist es möglich, dass die Lichtleitfaser zumindest einen Bereich aufweist, in dem sie als aktive Faser ausgebildet ist. In diesem Fall dient die in die Lichtleitfaser einzukoppelnde Laserstrahlung bevorzugt zum Pumpen des aktiven Bereiches.
Die Endkappe kann aus einem Glasmaterial gebildet sein, wie z. B. Quarzglas. In diesem Fall ist die Verbindung mit der Lichtleitfaser mittels Standardverbindungsverfahren (insbesondere Spleißverfahren) möglich. Es sind jedoch auch andere Verbindungsarten möglich. Insbesondere kann die Lichtleitfaser mit der Endkappe verkittet oder an die Endkappe angesprengt sein. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lichtleiters;
Fig. 2 eine Schnittansicht des Lichtleiters gemäß Fig. 1 ;
Fig. 3 eine vergrößerte Detailansicht der Endkappe und des Lichtleiters gemäß Fig. 2; Fig. 4 eine Ansicht gemäß Fig. 3 mit einer Abwandlung des erfindungsgemäßen Lichtleiters, und
Fig. 5 eine Ansicht gemäß Fig. 3 mit einer weiteren Abwandlung des erfindungsgemäßen Lichtleiters.
Bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform umfasst der erfindungsgemäße Lichtleiter 1 eine Lichtleitfaser 2, eine Ferrule 3, eine Endkappe 4 sowie einen Halter 5.
Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist die Ferrule 3 eine erste Durchgangsöffnung bzw. -bohrung 6 auf, durch die die Lichtleitfaser 2 so hindurchgeführt ist, dass ein vorderer Abschnitt 7 der Lichtleitfaser 2 in Richtung zur Endkappe 4 hin übersteht. Der Innendurchmesser der ersten Durchgangsöffnung 6 der Ferrule 3 ist so gewählt, dass er etwas größer ist (hier nur einige μηη) als der Außendurchmesser der Lichtleitfaser 2. Insbesondere ist der Innendurchmesser der Durchgangsöffnung so gewählt, dass die Lichtleitfaser noch durch die erste Durchgangsöffnung hindurchgeschoben werden kann. Zur Fixierung der Lichtleitfaser 2 in der Ferrule 3 ist im Bereich der ersten Durchgangsöffnung 6 die Lichtleitfaser 2 mit der Ferrule 3 mittels eines optisch transparenten Klebers verklebt. Der vordere Abschnitt 7 der Lichtleitfaser 2 weist ein Ende 8 auf, das mit einem der Lichtleitfaser 2 zugewandten Ende der Endkappe 4 verbunden ist. Diese Verbindung kann beispielsweise eine Spleißverbindung sein. In diesem Fall ist die Endkappe 4 bevorzugt aus Quarzglas gebildet.
Wie insbesondere in Fig. 2 ersichtlich ist, weist die Endkappe 4 in der Richtung von der Lichtleitfaser 2 weg einen zunehmenden konischen Abschnitt 9 und einen daran anschließenden zylindrischen Abschnitt 10 auf. Die von der Lichtleitfaser 2 wegweisende Endfläche 11 der Endkappe 4 (bzw. des zylindrischen Abschnitts 10) dient als Einkoppelstelle für die in der Lichtleitfaser 2 zu führende Laserstrahlung. Dies ist schematisch in der vergrößerten Detaildarstellung der Endkappe 4 und des vorderen Abschnittes 7 der Lichtleitfaser 2 in Fig. 3 dargestellt. Die einzukoppelnde Laserstrahlung 12, die zur Einkopplung bereits als konvergierendes Strahlenbündel auf die Endfläche 11 trifft, tritt über die Endfläche 11 in die Endkappe 4 ein und läuft in dieser bis zu dem mit der Endkappe 4 verbundenen Ende 8 der Lichtleitfaser 2 und wird an dieser Stelle in die Lichtleitfaser 2 eingekoppelt. Wie in Fig. 3 ferner schematisch dargestellt ist, weist die Lichtleitfaser 2 einen Faserkem 13 und einen diesen umgebenden Fasermantel 14 auf. Die Einkopplung am Ende 8 soll so erfolgen, dass möglichst die komplette Laserstrahlung 12 in den Faserkern 13 eingekoppelt wird.
Die Lichtleitfaser 2 weist hier ein stufenförmiges Brechzahlprofil zwischen dem lichtführenden Faserkern 13 und dem unmittelbar angrenzenden Fasermantel 14 auf, wobei die Brechzahl des Faserkems 13 größer ist als die Brechzahl des Fasermantels 14. Die Lichtführung wird dann in bekannter Weise durch innere Totalreflexion an der Grenze Kern-Mantel erreicht. Der Faserkern 13 ist hier aus Quarzglas gebildet und der Fasermantel ist aus fluordotiertem Quarzglas hergestellt. Neben dieser beschriebenen Ausbildung der Lichtleitfaser 2 als Stufenindexfaser kann die Lichtleitfaser 2 beispielsweise auch als Gradientenindexfaser ausgebildet sein, bei der die Brechzahl vom Faserzentrum kontinuierlich nach außen hin abnimmt. In diesem Fall kann dann der äußere Bereich als Fasermantel und der innere Bereich als Faserkern bezeichnet werden.
Der Halter weist, wie am besten in Fig. 2 ersichtlich ist, eine zweite Durchgangsöffnung bzw. - bohrung 15 mit einem ersten und einem zweiten Bereich 16, 17 auf. Der erste Bereich 16 dient zur Führung und Positionierung der Endkappe 4. Daher ist der Innendurchmesser des ersten Bereiches 16 geringfügig größer als der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnittes 10 der Endkappe 4, so daß die Endkappe 4 im ersten Bereich 16 positioniert werden kann. In gleicher Weise ist der Innendurchmesser des zweiten Bereiches 17 geringfügig größer als der Außendurchmesser der Ferrule 3, so dass die Ferrule 3 im zweiten Bereich 17 positioniert werden kann. Wie in Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, sitzt die Endkappe 4 so im ersten Bereich, dass sie etwas über das vordere Ende 18 des Halters 5 vorsteht. Die Endkappe 4 ist im ersten Bereich 16 der zweiten Durchgangsöffnung 15 mit einem Kleber fixiert.
In gleicher Weise ist die Ferrule 3 im zweiten Bereich 17 der zweiten Durchgangsöffnung 15 durch einen Kleber fixiert.
Wie in Fig. 1 ersichtlich ist, weist der Halter 2 mehrere Schlitze 19 auf, die in der Wandung 20 des Halters 5 im zweiten Bereich 17 bis zur zweiten Durchgangsöffnung 15 gehen. Die Ferrule 3 ist bevorzugt als Glas- oder Keramikferrule ausgebildet, wobei das Material der Ferrule 3 so gewählt ist, dass seine Brechzahl größer ist als die Brechzahl des Fasermantels 14. Daher dient die Ferrule 3 als sogenannter Mantelmodenstripper, wie nachfolgend beschrieben wird. Wie bereits erwähnt, soll die Laserstrahlung 12 (Fig. 3) nur in den Faserkern 13 eingekoppelt werden. Es kann jedoch in der Praxis nicht ausgeschlossen werden, daß Laserstrahlung auch im Fasermantel 14 geführt wird (sogenannte Mantelmoden), was unerwünscht ist. Ein geringer Anteil der Laserstrahlung wird also im vorderen Abschnitt 7 der Lichtleitfaser im Fasermantel 14 geführt und würde, wenn er nicht ausgekoppelt werden würde, bis zum Austrittsende der Lichtleitfaser im Mantel geführt werden. Allerdings wird in der Praxis häufig gefordert, daß der Anteil der Leistung der Laserstrahlung, die am Austrittsende der Lichtleitfaser 2 aus dem Fasermantel 14 austritt, kleiner ist als 5 % der aus dem Faserkern 13 austretenden Laserstrahlung. Daher ist es notwendig, die im Fasermantel geführte Laserstrahlung schon vorher auszukoppeln bzw. zu strippen. Das wird hier im Bereich der Ferrule 3 bewerkstelligt. Bevorzugt kann die Ferrule 3 von der Endkappe 4 beabstandet sein. Durch diesen Abstand können Fertigungstoleranzen von Endkappe und Ferrule wegen der Flexibilität der Lichtleitfaser ausgeglichen werden. In diesem vorderen Bereich 7 der Lichtleitfaser werden dann auch die Mantelmoden geführt. Da in diesem Bereich keine Mittel zur Auskopplung von Mantelmoden vorhanden sind, ist nicht mit einer Wärmeentwicklung zu rechnen. Die Auskopplung der Mantelmoden erfolgt erst im Bereich der Ferrule 3. Da die Brechzahl des Materials der Ferrule 3 größer gewählt ist als die Brechzahl des Fasermantels 14 und die Brechzahl des zwischen Fasermantel 14 und Ferrule 3 liegenden Optikklebers zwischen der Brechzahl von Fasermantel 14 und Ferrule 3 liegt, wird im Bereich der Ferrule 3 Strahlung aus dem Fasermantel 14 ausgekoppelt. Die ausgekoppelte Strahlung wird über die Ferrule 3 bis zur Wandung 20 des Halters 5 geführt und tritt entweder über die Schlitze 19 nach außen oder trifft auf die Wandung 20 und wird dort in Wärme umgewandelt. Somit kann verhindert werden, dass eine zu starke Wärmeentwicklung direkt an der Lichtleitfaser 2 aufgrund der Auskopplung der Mantelmoden auftritt. Da die Ferrule 3 so hergestellt ist, dass der Durchmesser der ersten Durchgangsöffnung 6 nur um wenige Mikrometer größer ist als der Außendurchmesser der Lichtleitfaser 2, ist der vorliegende Zwischenraum zwischen Lichtleitfaser 2 und Ferrule 3 sehr gering, so dass eine äußerst geringe Menge von Kleber notwendig ist, um die Lichtleitfaser 2 in der Ferrule 3 zu fixieren. Die stets beim Aushärten des Klebers auftretende Schrumpfung ist so gering, dass kaum Kräfte auf die Lichtleitfaser 2 ausgeübt werden, was vorteilhaft ist. Dadurch kann gerade die Schwierigkeit vermieden werden, die bei sonst üblichen Kleberstärken bzw. -dicken von einem Vielfachen des Faserdurchmessers auftreten, da dann beim Schrumpfen des Klebers während des Aushärtens dauerhaft Druck auf die Lichtleitfaser 2 ausgeübt wird, die zu einer Brechzahlveränderung führt.
Um die Haftung zwischen Lichtleitfaser 2 und Ferrule 3 weiter zu verbessern, kann die erste Durchgangsöffnung aufgerauht werden. In diesem Fall ist zudem eine höhere Streuung des ausgekoppelten Lichts vorhanden, was vorteilhaft sein kann. Als Material für die Ferrule kann z.B. Quarzglas, Aluminiumoxid, Berylliumoxid oder Zirkonoxid verwendet werden.
Der Halter 5 ist bevorzugt aus Metall oder einer Metallegierung gebildet. Insbesondere kann der Halter 5 als Drehteil gefertigt sein. Ferner ist der Halter 5 hier einstückig ausgebildet.
Durch das Vorsehen der Endkappe 4 wird ferner der Vorteil erreicht, dass die Leistungsdichte an der Luft-Glas-Grenzfläche bei Einkopplung der Laserstrahlung 12 (hier also an der Endfläche n ) aufgrund des größeren Durchmessers des Strahlenbündels geringer ist im Vergleich zu einem direkten Einkoppeln der Laserstrahlung 12 am Ende 8 der Lichtleitfaser. Dort wäre die Leistungsdichte erheblich größer, da die Fläche des Faserkerns 13, in den die Laserstrahlung 12 eingekoppelt wird, deutlich geringer ist als die Fläche der Endfläche 11 , wie in Fig. 3 dargestellt ist.
Ferner kann die Endfläche 11 im Falle von Verschmutzungen leicht gereinigt werden. Des Weiteren kann auf der Endfläche 11 eine Antireflexionsbeschichtung 21 aufgebracht sein, um die Einkopplung weiter zu verbessern, wie in Fig. 4 schematisch dargestellt ist. Die beschriebene Geometrie der Endkappe 4 ist vorteilhaft, da die Lichtleitfaser mit herkömmlichen Lichtbogen-Spleißgeräten an die Endkappe 4 angespleißt werden kann. Es ist auch möglich, die Endkappe 4 mittels Spleißen in einem Glühfilament oder durch Aufschmelzen von Endkappe 4 und Faserkern 13 mit einem C02-Laser anzubringen. Es ist auch ein Ankitten oder Ansprengen möglich.
Neben der Antireflexionsbeschichtung 21 der Endfläche 11 kann zusätzlich oder alternativ ein Kantenfilter oder ein sonstiger Filter mit selektiver Transmission aufgebracht werden. Ferner kann die Endkappe und insbesondere die Endfläche 11 so geformt sein, dass sie eine abbildende Eigenschaft aufweist, wie dies in Fig. 5 schematisch gezeigt ist. Damit können bestimmte optische Funktionen (wie z. B. eine Fokussierung) beim Einkoppeln oder Auskoppeln (falls die Endkappe 4 als Auskoppelende des Lichtleiters 4 genutzt wird) realisiert werden. Der erfindungsgemäße Lichtleiter kann insbesondere mit einer Laserquelle kombiniert werden, so dass ein Laser bereitgestellt wird. Bei der Laserquelle kann es sich um eine Diodenlaserquelle oder um eine sonstige elektrisch gepumpte Halbleiterlaserquelle handeln.
Die Lichtleitfaser 2 kann als rein passive Lichtleitfaser ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, daß die Lichtleitfaser als aktive Faser ausgebildet ist, wobei die eingekoppelte Laserstrahlung dann als Pumpstrahlung verwendet wird.
Bei der bisherigen Beschreibung von Ausführungsformen wurde im Wesentlichen davon ausgegangen, daß über die Endkappe 4 die Laserstrahlung 12 in die Lichtleitfaser 2 eingekoppelt wird. Natürlich kann die Endkappe 4 auch am ausgabeseitigen Ende der Lichtleitfaser 2 vorgesehen werden. In diesem Fall wird die Laserstrahlung 12 aus der Lichtleitfaser über die Endkappe 4 ausgekoppelt.

Claims

Patentansprüche
1. Lichtleiter mit
einer Lichtleitfaser (2), die einen Faserkern (13) und einen diesen umgebenden Fasermantel (14) aufweist,
einer Ferrule (3), die eine erste Durchgangsöffnung (6) aufweist, durch die die Lichtleitfaser (2) so hindurchgeführt ist, dass ein vorderer Abschnitt (7) der Lichtleitfaser (2) über die Ferrule (3) vorsteht,
einer Endkappe (4), die mit dem Ende (8) des vorderen Abschnittes (7) der Lichtleitfaser (2) verbunden ist und deren der Lichtleitfaser (2) abgewandten Endflache (11) als Ein- oder Auskoppelstelle für in der Lichtleitfaser (2) zu führende Laserstrahlung (12) dient,
und einem Halter (5), der eine zweite Durchgangsöffnung (15) mit einem ersten und einem zweiten Bereich (16, 17) aufweist,
wobei die Endkappe (4) im ersten Bereich (16) und die Ferrule (3) im zweiten Bereich (17) sitzt und wobei die Brechzahl des Materials der Ferrule (3) größer ist als die Brechzahl des Fasermantels (14), um im Fasermantel (14) geführte Laserstrahlung aus der Lichtleitfaser (2) auszukoppeln.
2. Lichtleiter nach Anspruch 1 , bei dem die Lichtleitfaser (2) in der ersten Durchgangsöffnung (6) mit der Ferrule (3) mittels eines optisch transparenten Klebers verklebt ist, wobei die Brechzahl des Klebers zwischen den Brechzahlen des Materials der Ferrule (3) und des Fasermantels (14) liegt.
3. Lichtleitfaser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Dicke der Kleberschicht zwischen der Lichtleitfaser und der Ferrule in der ersten Durchgangsöffnung (6) weniger als 10 μιη beträgt.
4. Lichtleiter nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Endfläche (1 ) der Endkappe (4) größer ist als die Querschnittsfläche des Faserkerns (13) am Ende (8) des vorderen Abschnitts (7).
5. Lichtleiter nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Fläche der ersten Durchgangsöffnung (6) aufgerauht ist.
6. Lichtleiter nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Endkappe (4) zumindest einen zylindrischen Abschnitt (10) aufweist, der im ersten Bereich (16) der zweiten Durchgangsöffnung (15) sitzt.
7. Lichtleiter nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Endkappe (4) einen sich konisch verjüngenden und zu dem Ende (8) des vorderen Abschnitts (7) der Lichtleitfaser (2) weisenden Abschnitt (9) aufweist.
8. Lichtleiter nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Ferrule (3) eine zylinderförmige Außenseite aufweist, die im zweiten Bereich (17) der zweiten
Durchgangsöffnung (15) sitzt.
9. Lichtleiter nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Ferrule (3) aus einem transluzenten Material gebildet ist.
10. Lichtleiter nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Ferrule (3) aus einem Keramikmaterial gebildet ist.
11. Lichtleiter nach einem der obigen Ansprüche, bei dem der Halter (5) in seiner Wandung (20) zumindest eine von außen bis zur zweiten Durchgangsöffnung im zweiten
Bereich (17) erstreckende Lichtöffnung (19) aufweist.
12. Lichtleiter nach Anspruch 9, bei dem der Halter (5) in seiner Wandung (20) mehrere Lichtöffnungen (19) aufweist, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind.
13. Lichtleiter nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Endfläche (11) der Endkappe (4) mit einer Antireflexionsbeschichtung versehen ist.
14. Lichtleiter nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Endkappe (4) eine optische Funktion für die Laserstrahlung besitzt.
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