專利名稱:具有二極管激光器和多個光纖的光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種根據(jù)獨立權(quán)利要求的前序部分的光源和一種用于制造光源的方法。
背景技術(shù):
這樣的光源從DE 10 2004 006 932 B3中公知,并且具有二極管激光器條 (Diodenlaserbarren),該二極管激光器條具有多個狹長的發(fā)射體,這些發(fā)射體在其長軸方向上并排地串聯(lián)布置。給二極管激光器條分配有用于對從其發(fā)出的激光束進行射束引導(dǎo)和射束成形的裝置,該裝置含有多個并排地串聯(lián)布置的光導(dǎo)纖維,激光束被輸入耦合到所述光導(dǎo)纖維中。所規(guī)定的是,光導(dǎo)纖維在相對的側(cè)上組合成束,其中未被照射的、位于在二極管激光器條中彼此間隔開布置的發(fā)射體之間的光導(dǎo)纖維被從該束中排除。從現(xiàn)有技術(shù)中公知的光源的缺點是,用于射束引導(dǎo)和射束成形的裝置在進行激光束的輸入耦合的區(qū)域中的機械牢固性小,并且因此妨礙了對用于射束引導(dǎo)和射束成形的裝置的操作。此外,該裝置的可操作性降低。本發(fā)明的第一方面和本發(fā)明的任務(wù)是克服該缺點ο從現(xiàn)有技術(shù)中公知的光源的缺點還有,在束中還含有這樣的光纖在所述光纖中僅僅輸入耦合比較少的光。通過這種方式,減少了用于射速引導(dǎo)和射速成形的裝置的輸出端處的輻射密度,并且從用于射速引導(dǎo)和射速成形的裝置發(fā)出的光的例如用于固體激光器的光學(xué)泵浦的可用性降低。本發(fā)明的第二方面是克服該缺點。本發(fā)明的第三方面在于,說明一種光源,其中二極管激光器的發(fā)射的高份額被輸入耦合到光導(dǎo)裝置中并且在該光導(dǎo)裝置中被傳輸。本發(fā)明的另外的方面涉及用于制造在此公開類型的光源的方法。從DE 10 2004 006 932 B3中公知了通過如下方式來制造光源圓形光導(dǎo)纖維以末端片段并排地布置并且它們的末端區(qū)域被放入到模具中,在該塑模中,這些光導(dǎo)纖維通過熱壓法變?yōu)榫匦谓孛?,其中并排布置的光纖在末端區(qū)域中彼此熔在一起。在從現(xiàn)有技術(shù)中公知的制造方法中,由對光纖的布置和熱壓構(gòu)成的每工作流程分別僅僅制造一個唯一的用于射速引導(dǎo)和射速成形的裝置。另外,光導(dǎo)纖維在末端片段中的布置是比較費時的。因此,從現(xiàn)有技術(shù)中公知的方法具有的缺點是低的經(jīng)濟性。本發(fā)明的第一個另外的方面是,說明一種方法,其中每工作流程制造至少兩個光導(dǎo)裝置。在尤其是以工業(yè)規(guī)模執(zhí)行所述方法時具有重要意義的是,實際上以所期望的量度來進行光纖的整形,但是另一方面,可靠地排除對光纖的過度擠壓。因此,本發(fā)明的第二個另外的方面在于,說明保證以高精確度對光纖進行所定義的整形的方法。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的光源所具有的優(yōu)點是,光纖的第一末端區(qū)域中的機械牢固性高,使得光導(dǎo)裝置可以無問題地被操作并且特點是高的可操作性。
根據(jù)本發(fā)明,這在一種尤其是用于光學(xué)地激勵激光裝置——例如內(nèi)燃機的激光點火系統(tǒng)的激光裝置一的光源的情況下得以解決,該光源包括具有多個發(fā)射體的二極管激光器以及光導(dǎo)裝置,其中光導(dǎo)裝置包括多個光纖并且每個光纖都具有第一末端和側(cè)面,其中光纖的第一末端相對于發(fā)射體被布置為使得由發(fā)射體所生成的光被輸入耦合到光纖的第一末端中,其中光纖至少在其第一末端的區(qū)域中沿著其側(cè)面邊對邊(auf Stofi)地布置, 實現(xiàn)這一點的方式是光纖在其第一末端的區(qū)域中與光纖載體連接。在此,應(yīng)將光纖的第一末端理解成光纖在其長軸方向上的末端,例如在圓柱形光纖的情況下理解成圓柱體的基面。在此,應(yīng)將光纖的側(cè)面理解成對光纖垂直于其長軸進行限制的面,例如在圓柱形光纖的情況下理解成圓柱體的側(cè)面。應(yīng)將沿著其側(cè)面邊對邊地布置的光纖理解成如下光纖這些光纖中的所有光纖或幾乎所有光纖、例如多于90%光纖沿著其側(cè)面接觸直接相鄰的光纖。在具有光導(dǎo)裝置的光源的情況下,其中光導(dǎo)裝置包括多個光纖,其中光纖在其第一末端的區(qū)域中與光纖載體連接,應(yīng)將該光源理解成光纖的與光纖載體連接的整個區(qū)域的第一末端的區(qū)域。有利地,當光纖載體在光纖的第一末端的區(qū)域中與光纖的側(cè)面連接時和/或當光纖載體在光纖的長度方向上與光纖平齊地端接和/或當導(dǎo)致形成光纖與光纖載體之間的粘接牢固的連接時,得出光導(dǎo)裝置的特別高的機械堅固性。有利地,當光導(dǎo)裝置除了所述光纖載體以外還具有第二光纖載體時得出光導(dǎo)裝置的特別高的機械堅固性,其中光纖布置在這些光纖載體之間。在這種情況下,當在第二光纖載體與光纖之間存在連接、尤其是粘接牢固的連接時和/或當?shù)诙饫w載體在光纖的長度方向上與光纖和/或與光纖載體平齊地端接時,光導(dǎo)裝置的機械堅固性也提高。通過為光纖以及為光纖載體選擇合適的材料,可以實現(xiàn)的優(yōu)點是,可以特別簡單地制造根據(jù)本發(fā)明的裝置。有利地,光纖由一種或多種第一玻璃制成,并且光纖載體由一種或多種第二玻璃制成,并且一種或多種第二玻璃的軟化溫度具有比一種或多種第一玻璃的軟化溫度更高的值。在這種情況下可能的是,選擇性進行光纖的變形,同時可以基本上避免光纖載體的變形。有利地,光纖由一種或多種第一玻璃制成,并且一個或多個光纖載體由一種或多種第二玻璃制成,并且一種或多種第二玻璃在室溫下的硬度比一種或多種第一玻璃在室溫下的硬度具有更高的值。在這種情況下可能的是,進行光導(dǎo)裝置的最終處理、例如拋光,其中通過摩擦一個/多個光纖載體來排除光纖的端面的劃痕。有利地,光纖由一種或多種第一玻璃制成,并且一個或多個光纖載體由一種或多種第二玻璃制成,并且一種或多種第二玻璃的熱膨脹系數(shù)具有與一種或多種第一玻璃的熱膨脹系數(shù)大致相等的值。在這種情況下,在溫度改變的情況下也可以可靠地排除光導(dǎo)裝置中的張力和裂縫的出現(xiàn)。有利地,光纖至少在其第一末端的區(qū)域(其中光纖彼此接觸)中和/或在其接觸一個或多個光纖載體的區(qū)域中具有扁平化的形狀,這意味著,光纖在這些區(qū)域中的截面比在其既不彼此接觸也不接觸一個或多個光纖載體的區(qū)域中具有更高的曲率半徑。通過扁平化,擴大了光纖與一個或多個光纖載體之間的接觸面,使得產(chǎn)生這些部分之間的穩(wěn)固連接。此外,二極管激光器的發(fā)射體之前的空間更好地被光纖填充,使得改善到光導(dǎo)裝置中的輸入耦合。在一個特別有利的實施方式中,光纖沿著其端面和/或在其第一末端的區(qū)域中被如此程度和或如此大面積地扁平化,使得其具有矩形或梯形的截面。由于光纖的圓形截面實現(xiàn)光纖內(nèi)的低損耗的光導(dǎo),但是這對輸入耦合是更加不利的,因此在本發(fā)明的一個有利的擴展方案中規(guī)定光纖在其第一末端的區(qū)域中在從光纖的第一末端到光纖的第二末端的方向上的截面從與圓形形狀大不相同的形狀、例如矩形或梯形或至少近似矩形或至少近似梯形的形狀過渡到圓形或近似圓形的形狀。為了改善機械穩(wěn)定性以及減小光損耗,有利的是,所述過渡連續(xù)地進行,尤其是在光纖布置在一個或多個光纖載體的整個區(qū)域上連續(xù)地進行。當光纖截面的形狀在從光纖布置在一個或多個光纖載體上的區(qū)域過渡到光纖布置在一個或多個光纖載體上的區(qū)域的情況下不是跳躍式地改變、而是基本上不變、尤其是保持為圓形時,也改善光纖的機械穩(wěn)定性。根據(jù)本發(fā)明,通過將多個光纖布置在光纖載體上來制造尤其是所述類型的光纖, 所述布置的光纖在其第一末端的區(qū)域中變熱并且接著導(dǎo)致變熱的光纖與一個或多個光纖載體之間形成尤其是粘接牢固的連接。在此,當光纖的布置進行得使得其至少在其第一末端的區(qū)域中沿著其側(cè)面彼此邊對邊地布置時,該方法尤其是可以可再現(xiàn)地執(zhí)行。有利地,當在光纖變熱時導(dǎo)致光纖的軟化時和/或當光纖布置在光纖載體與相對面之間時,加速地導(dǎo)致該連接,其中作用于光纖的力借助于相對面作用于光纖。在這種情況下,產(chǎn)生改善的導(dǎo)熱并且產(chǎn)生各個表面之間的特別緊密的接觸??紤]到本發(fā)明的第二方面,其中提出在一種尤其是用于光學(xué)地激勵激光裝置、例如內(nèi)燃機的激光點火系統(tǒng)的激光裝置的光源的情況下,其中該光源包括具有多個發(fā)射體的二極管激光器以及光導(dǎo)裝置,其中光導(dǎo)裝置包括多個光纖并且每個光纖都具有第一末端和側(cè)面,其中第一末端相對于發(fā)射體被布置為使得由發(fā)射體所生成的光被輸入耦合到光纖的第一末端中,其中光纖至少在其第一末端的區(qū)域中沿著其側(cè)面邊對邊地布置,并且其中光纖的第一部分在其第二末端的區(qū)域中組成束,其中光纖的第一部分由如下的光纖構(gòu)成分別將從發(fā)射體全部輸入耦合到光纖中的光的一部分輸入耦合到所述光纖中,其中該部分高于不等于0的第一極限值。本發(fā)明的該方面所基于的思想是,將僅僅輸入耦合少量光的光纖容納到束中導(dǎo)致由光源提供的輻射密度的減小。但是同時應(yīng)當注意,通過從束中排除輸入耦合光的光纖將導(dǎo)致由光源提供的輻射功率減小。另外,本發(fā)明所基于的認識是,根據(jù)二極管激光器和光纖的特殊特性、尤其是二極管激光器和光纖的幾何特性,并且根據(jù)光源的應(yīng)用、例如用于固體激光器的泵浦的應(yīng)用,要么更需要輻射功率的優(yōu)化,要么更需要輻射密度的優(yōu)化,并且另外本發(fā)明所基于的認識是,考慮到如下內(nèi)容確定不等于0的第一極限值,并且正好在將二極管激光器的大于第一極限值的發(fā)射的部分輸入耦合到光纖中時,將這些光纖容納到該束中。在這些思想和認識的背景下,專業(yè)人員通過簡單的研究、例如通過實施測量序列來發(fā)現(xiàn)第一極限值。第一極限值例如可以是光導(dǎo)裝置的光纖數(shù)目的倒數(shù)與預(yù)先給定的因數(shù)的積,其中該因數(shù)大于或等于0. 03、尤其是處于0. 07至0. 2之間、并且例如為0. 1。
附加地或可替代地,第一極限值可以是最高輸入耦合到光纖中的輻射功率與二極管激光器的總輻射功率的商同預(yù)先給定的因數(shù)的積,其中該因數(shù)大于或等于0. 03、尤其是處于0. 07至0. 5之間、并且例如為0. 2。但是有利地還可能的是,提供一種光源,該光源提供優(yōu)化的輻射密度并且同時提供優(yōu)化的輻射功率。為此規(guī)定不屬于光纖的第一部分的那些光纖的至少一部分屬于光纖的第二部分,并且光纖的第二部分在光纖的第二末端的區(qū)域中繞束布置。例如可能的是,光纖的第二部分包含不屬于第一部分的那些光纖。有利地,屬于光纖的第二部分的僅僅是如下的光纖在所述光纖中分別輸入耦合二極管激光器的發(fā)射的一部分,其中該部分高于不等于0的第二極限值。當然可以類似地取出光纖的另外部分并且將其在光纖的第二末端的區(qū)域中進行組合。此外可能的是,通過有針對性地在一定極限內(nèi)將光纖布置在其第二末端內(nèi)來自由選擇光源的發(fā)射的射束剖面。因此,例如可能的是,將光纖在其第二末端的區(qū)域中組合成束,其中二極管激光器的發(fā)射的較大部分被輸入耦合到的光纖與二極管激光器的發(fā)射的較小部分被輸入耦合到的光纖相比被更加中心地布置在束中。有利地,可以通過這種方式生成光源的與所謂高斯輻射類似的發(fā)射。光源、尤其是用于光學(xué)地激勵激光裝置、例如內(nèi)燃機的激光點火系統(tǒng)的激光裝置的光源、尤其是在此所公開類型的光源可以通過一種方式來制造,其中規(guī)定將多個光纖布置在二極管激光器的多個發(fā)射體之前,其中光纖至少在其第一末端的區(qū)域中沿著其側(cè)面彼此邊對邊地布置,其中發(fā)射體的發(fā)射被輸入耦合到光纖的第一末端中,其中該方法還規(guī)定 檢測輸入耦合到光纖中的輻射功率,并且還規(guī)定將光纖的第一部分在其第二末端的區(qū)域中組成束,其中光纖的第一部分包括如下的光纖在所述光纖中分別輸入耦合全部由發(fā)射體生成的光的一部分,其中該部分高于不等于0的第一極限值。原則上可能的是,基于光纖的第一末端相對于二極管激光器的發(fā)射體的布置來選擇光纖。但是顯著更有效和由此更有利的是,基于從光纖的第二末端出射的輻射功率的測量或者基于在側(cè)向上從光纖出射的散射輻射的測量來選擇光纖。該方法的另一效率提高有利地通過如下方式來實現(xiàn)例如利用CXD攝像機同時進行多個、尤其是所有光纖的輻射功率的測量,該方法的另外的效率提高可以通過如下方式來實現(xiàn)自動化地以及根據(jù)測量的結(jié)果進行光纖的繼續(xù)加工、尤其是光纖的分割。另外可能的是,在光纖的第二末端的區(qū)域中在熱和力的作用下在側(cè)向上、即在與光纖的長軸垂直的方向上使該束變密集。優(yōu)選的是,光纖的第一部分包括如下的光纖在所述光纖的第二末端處至少分時地出射具有大于lOkW/cm2峰值功率密度的輻射??紤]到本發(fā)明的第三方面,其中提出在一種尤其是用于光學(xué)地激勵激光裝置、例如內(nèi)燃機的激光點火系統(tǒng)的激光裝置的光源的情況下,其中該光源包括具有多個發(fā)射體的二極管激光器以及光導(dǎo)裝置,其中光導(dǎo)裝置包括多個光纖并且每個光纖都具有第一末端和側(cè)面,其中光第一末端相對于發(fā)射體被布置為使得由發(fā)射體所生成的光被輸入耦合到光纖的第一末端中,其中光纖至少在其第一末端的區(qū)域中沿著其側(cè)面邊對邊地布置,光纖還包括纖芯和光纖套,其中光纖套的截面至少在第一末端的區(qū)域中與纖芯的截面相比是小的。
可以與此伴隨而來的尤其是,光纖套的厚度至少在第一末端的區(qū)域中與纖芯的截面相比為小的。通過在第一末端的區(qū)域中與纖芯的截面相比光纖套的小的截面和/或小的厚度, 實現(xiàn)了二極管激光器的發(fā)射的高的部分被輸入耦合到纖芯中并且可以在那里低損耗地引導(dǎo)。二極管激光器的發(fā)射可能落到光纖在光纖套的區(qū)域中的端面上并且在那里不能或者僅能以高損耗引導(dǎo)的那部分由此被顯著降低。尤其是規(guī)定光纖套在與光纖的長軸垂直的方向上至少基本上、例如沿著纖芯的外表面的至少99. 5%包圍纖芯。尤其是當光纖套的截面至少在第一末端的區(qū)域中不大于纖芯的截面的30%、尤其是不大于纖芯的截面的10%、或者甚至不大于纖芯的截面的5%時,出發(fā)點可以是具有纖芯和光纖套的光纖,其中光纖套的截面至少在第一末端的區(qū)域中與纖芯的截面相比為小的。尤其是當光纖套的厚度至少在第一末端的區(qū)域中不大于纖芯的截面的平方根的 7%、尤其是不大于纖芯的截面的平方根的3%時,出發(fā)點可以是具有纖芯和光纖套的光纖, 其中光纖套的厚度至少在第一末端的區(qū)域中與纖芯的截面相比為小的。有利地,當纖芯的截面至少在第一末端的區(qū)域中大于光纖的截面的70%、尤其是大于光纖的截面的90%、或者甚至大于光纖的截面的95%時,二極管激光器的發(fā)射的高的部分被輸入耦合到光導(dǎo)裝置中并且在光導(dǎo)裝置中被傳輸。有利地,當光纖套的厚度至少在第一末端的區(qū)域中不小于由二極管激光器生成的光的波長與光纖的數(shù)值孔徑的積時,二極管激光器的發(fā)射的高的部分被輸入耦合到光導(dǎo)裝置中并且在光導(dǎo)裝置中被傳輸,因為通過這種方式可以避免受抑全反射的效應(yīng),該效應(yīng)在光纖套過薄的情況下導(dǎo)致光纖中的光損耗。有利地,當光纖具有至少0. 4的數(shù)值孔徑或者具有如下的數(shù)值孔徑——該數(shù)值孔徑至少對應(yīng)于發(fā)射體在快軸中的發(fā)射的半發(fā)散角的正弦——時,二極管激光器的發(fā)射的高的部分被輸入耦合到光導(dǎo)裝置中。有利地,當光纖的第一末端具有拋光體和/或抗反射層時和/或當發(fā)射體與光纖之間的透射空間完全被光學(xué)均勻的介質(zhì)、例如光學(xué)凝膠充滿時,尤其是當其折射率被合適地選擇時,得出在輸入耦合到光纖中時的低光學(xué)損耗并且二極管激光器的發(fā)射的高的部分被輸入耦合到光導(dǎo)裝置中。為此,光學(xué)均勻的介質(zhì)、例如光學(xué)凝膠的折射率應(yīng)當?shù)扔诨虼笾碌扔?、例如相差不超過光纖的折射率的15%或者甚至相差不超過光纖的折射率的3%、尤其是相差不超過纖芯的折射率的15%、尤其是相差不超過纖芯的折射率的3%。另外優(yōu)選的是,光學(xué)均勻的介質(zhì)、例如光學(xué)凝膠的折射率不大于光纖的折射率、尤其是不大于纖芯的折射率、而是小了高達15 %、尤其是小了高達3 %。尤其是可以規(guī)定全部或幾乎全部光纖的第一末端、例如光導(dǎo)裝置的光纖的至少 95 % 一起配備有拋光體或者抗反射層。有利地,當光纖的第一末端被布置為與發(fā)射體相對并且具有幾微米的間距時,二極管激光器的發(fā)射的高的部分被輸入耦合到光導(dǎo)裝置中??商娲蚋郊拥?,考慮到本發(fā)明的第三方面,其中提出在一種尤其是用于光學(xué)地激勵激光裝置、例如內(nèi)燃機的激光點火系統(tǒng)的激光裝置的光源的情況下,其中該光源包括具有多個發(fā)射體的二極管激光器以及光導(dǎo)裝置,其中光導(dǎo)裝置包括多個光纖并且每個光纖都具有第一末端和側(cè)面,其中第一末端相對于發(fā)射體被布置為使得由發(fā)射體所生成的光被輸入耦合到光纖的第一末端中,其中光纖至少在其第一末端的區(qū)域中沿著其側(cè)面邊對邊地布置,光纖分別具有纖芯、光纖套以及光纖磨光層(Faserschlichte),其中纖芯由第一材料制成,光纖套由第二材料制成,光纖磨光層由第三材料制成,其中第一材料對由二極管激光器生成的光具有折射率H1,其中第二材料對由二極管激光器生成的光具有折射率n2,并且其中第三材料對由二極管激光器生成的光具有折射率n3,并且其中有Ii1 > n2 > n3 > 1成立。通過選擇折射率ηι、n2和n3實現(xiàn)了,二極管激光器的發(fā)射的在光纖的第一末端處被輸入耦合到纖芯中的部分在纖芯中通過光纖被引導(dǎo),并且達到光纖的第二末端,并且同時,二極管激光器的發(fā)射的被輸入耦合到光纖套中的部分至少部分地在光導(dǎo)纖維內(nèi)被引導(dǎo),并且到達光纖的跌入末端,其中光纖中的被輸入耦合到光纖套中的那部分發(fā)射的光基于光纖套與光纖磨光層之間的交界面處的全反射。尤其是規(guī)定光纖套在與光纖的長軸垂直的方向上至少基本上、例如沿著纖芯的外表面的至少99. 5%包圍纖芯。另外尤其是規(guī)定由光纖和光纖套構(gòu)成的構(gòu)造在與光纖的長軸垂直的方向上至少基本上、例如沿著纖芯的構(gòu)造的外表面的至少99. 5%被纖芯磨光層包圍。另外尤其是規(guī)定光纖磨光層在與光纖的長軸垂直的方向上形成光纖的外部封套。有利地,當光纖磨光層具有處于小于1微米、尤其是0. 02 - 0. 1微米范圍的厚度時,二極管激光器的發(fā)射的高份額被輸入耦合到光導(dǎo)裝置中并且在該光導(dǎo)裝置中被傳輸, 因為在這種情況下,輸入耦合到光纖磨光層中的光的部分特別小。有利地,當可替代或附加地,光纖磨光層的折射率113比光纖套的折射率112小 -15%和/或至少為1.3時,二極管激光器的發(fā)射的高份額被輸入耦合到光導(dǎo)裝置中并
且在該光導(dǎo)裝置中被傳輸。有利地,當光纖套具有1微米至幾微米范圍的厚度、尤其是1-5微米范圍的厚度時,二極管激光器的發(fā)射的高份額被輸入耦合到光導(dǎo)裝置中并且在該光導(dǎo)裝置中被傳輸, 因為在這種情況下,輸入耦合到光纖套中的光的部分特別小,但是同時咋洗光纖套與纖芯之間的交界面處的受抑全反射的效應(yīng)仍然可以被可靠地排除。例如可以實現(xiàn)輸入耦合到光纖套中的光的衰減不高于輸入耦合到纖芯中的光的衰減的大致兩倍至三倍。例如可以規(guī)定第一材料和/或第二材料是玻璃。對于第三材料來說也可以使用漆或塑料。例如可以規(guī)定光纖至少在其第一末端的區(qū)域中從圓形截面出發(fā)被變形和布置為使得進行二極管激光器的發(fā)射的提高的輸入耦合??紤]到本發(fā)明的第一個另外的方面,其中提出制造一種尤其是用于光學(xué)地激勵激光裝置、例如內(nèi)燃機的激光點火系統(tǒng)的激光裝置的光源,其中該光源包括具有多個發(fā)射體的二極管激光器以及光導(dǎo)裝置,其中光導(dǎo)裝置包括多個光纖并且每個光纖都具有第一末端和側(cè)面,其中第一末端相對于發(fā)射體被布置為使得由發(fā)射體所生成的光被輸入耦合到光纖的第一末端中,其中光纖至少在其第一末端的區(qū)域中沿著其側(cè)面邊對邊地布置,其方式是多個光纖至少被布置在光纖片段中。另外規(guī)定在光纖片段內(nèi)導(dǎo)致在所布置的光纖之間形成直接或間接的、尤其是粘接牢固的連接,并且光纖接著在光纖片段內(nèi)被分割。因此在分割光纖以后,存在至少兩個光導(dǎo)裝置。有利地,當光纖變熱時和/或當導(dǎo)致光纖的軟化時和/或當導(dǎo)致光纖的變形時,可以加速所布置的光纖之間的直接或間接、尤其是粘接牢固的連接的產(chǎn)生。尤其是規(guī)定光纖至少在光纖片段中沿著其側(cè)面邊對邊地布置。有利地,當光纖在光纖片段中布置在光纖載體上時,尤其是當對光纖施加力時,可以加速制造過程、尤其是在所布置的光纖之間制造直接或間接的粘接牢固的連接,其中所述力定向為與光纖載體上的光纖的抵靠面垂直或幾乎垂直。尤其是規(guī)定在分割變形的光纖時,光纖載體同樣被分割。有利的是,導(dǎo)致在所布置的光纖與光纖載體之間形成粘接牢固的連接,其中與光纖連接的光纖載體在分割所布置的光纖時同樣被分割。如果避免光纖之間的直接的牢固粘接,則不預(yù)期或者僅以小的程度預(yù)期各個光纖之間的光學(xué)串擾。在一個實施方式中規(guī)定光纖在力作用于光纖時被布置在光纖載體與相對面之間,其中光纖在相對面與光纖載體之間受到擠壓。在此,一方面可能的是,相對面由至少一種耐熱材料、例如SiC制成,該材料在800°C的溫度下也不與光纖形成連接。另一方面可能的是,相對面是光纖載體的部分,其中第二光纖載體與光纖連接,尤其是粘接牢固地連接, 其中與光纖連接的第二光纖載體在分割所布置的光纖時同樣被分割。在該方法的一個特殊的實施方式中規(guī)定光纖在光纖被布置在光纖載體上的寬度上在光纖變形之后完全或幾乎完全充滿光纖載體與相對面之間的空間,例如高達95 %以上或高達90 %至99 %。有利地,光纖的分割在光纖片段之內(nèi)進行,使得光纖的界面與長軸之間成大致直角、尤其是89°至9Γ之間的角度。通過這種方式,要分割的線路被最小化并且該方法的經(jīng)濟性被優(yōu)化。有利地,光纖被布置為使得光纖在里面彼此連接并且光纖被分割的光纖片段處于光纖的中心區(qū)域,使得光纖在分割時被分成大致長度相同的兩個光纖件。光纖的分割可以借助于紅外激光器、尤其是借助于CO2激光器進行。有利地,可以在第一和至少一個第二切割中進行光纖的分割,其中第一切割大致垂直于光纖的長軸進行,并且第二切割沿著光纖的長軸進行。通過這種方式,每工作流程制造至少4個光導(dǎo)裝置,由此進一步優(yōu)化該方法的經(jīng)濟性。以經(jīng)濟的方式可能的還有,光導(dǎo)裝置、尤其是在第一切割以后和第二切割以前尤其是一起經(jīng)歷打磨和/或鍍層??紤]到本發(fā)明的第二個另外的方面,其中提出制造一種尤其是用于光學(xué)地激勵激光裝置、例如內(nèi)燃機的激光點火系統(tǒng)的激光裝置的光源,其中該光源包括具有多個發(fā)射體的二極管激光器以及光導(dǎo)裝置,其中光導(dǎo)裝置包括多個光纖并且每個光纖都具有第一末端和側(cè)面,其中第一末端相對于發(fā)射體被布置為使得由發(fā)射體所生成的光被輸入耦合到光纖的第一末端中,其中光纖至少在其第一末端的區(qū)域中沿著其側(cè)面邊對邊地布置,其中該制造方法具有下列步驟一布置多個光纖,所述光纖在部分區(qū)域中形成光纖片段,該光纖片段布置在兩個彼此相對的擠壓面之間,
一使該光纖片段變熱;
一通過擠壓面將力施加在變熱的光纖上,其中由于力和變熱首先導(dǎo)致變熱的光纖的變形,其中所施加的力和/或光纖的溫度被選擇為使得變形在光纖首次至少基本上充滿擠壓面之間的區(qū)域時出現(xiàn)靜止狀態(tài)。本發(fā)明所基于的認識是,在兩個擠壓面之間邊對邊布置的光纖位于擠壓面之間首先為自由的體積的區(qū)域中并且可能的是,找出這樣的方法參數(shù),使得光纖在首先自由的體積中的整形是可能的,但是當光纖首次至少基本上充滿擠壓面之間的區(qū)域時不進行另一整形。該方法參數(shù)例如可以包括下面參數(shù)之中的一個或所有光纖在整形時的最小溫度;光纖在整形時的最大溫度;在整形時擠壓面之間的最小力;在整形時擠壓面之間的最大力。尤其是有利的是,設(shè)置光纖被加熱至少到最小溫度并且設(shè)置在擠壓面上以最小力擠壓光纖,并且最小力和最小溫度被選擇為使得光纖的整形是可能的,其中當光纖首次至少基本上充滿擠壓面之間的區(qū)域時,對光線的進一步整形導(dǎo)致靜止狀態(tài),設(shè)置光纖被加熱直到最大溫度,并且設(shè)置在擠壓面上以直到最大力擠壓光纖,并且最大力和最大溫度被選擇為使得當光纖至少基本上充滿擠壓面之間的區(qū)域時,排除對光線的進一步整形。有利地,尤其是可以將該方式執(zhí)行得使得變形導(dǎo)致靜止狀態(tài),而為此不需要所作用的力或者溫度的改變和/或變形不導(dǎo)致狀態(tài),而所施加的力和/或光纖的溫度基本上保持恒定。尤其是規(guī)定光纖至少在光纖片段中沿著其側(cè)面邊對邊地布置。尤其是規(guī)定當擠壓面之間的區(qū)域的95%以上、尤其是99. 5%以上被充滿時,加熱的光纖導(dǎo)致靜止狀態(tài)。有利地,至少一個擠壓面是光纖載體的一部分,并且導(dǎo)致形成連接、尤其是形成光纖與光纖載體之間的粘接牢固的連接。可替代或附加地,有利的是,擠壓面是光纖載體的一部分,并且相對的另一擠壓面是第二光纖載體的一部分,并且導(dǎo)致形成連接、尤其是形成光纖與光纖載體之間的粘接牢固的連接。另一方面優(yōu)選的是,避免光纖載體與第二光纖載體之間的直接的、尤其是粘接牢固的連接。對于改善光纖整形的精確度有利的是,光纖由一種或多種第一玻璃制成,并且光纖載體由一種或多種第二玻璃制成,并且第二玻璃的軟化溫度具有比第一玻璃的軟化溫度更高的值。如果相應(yīng)地選擇玻璃,則保證在力的作用下,進行光纖的整形,而不是光纖載體的整形。優(yōu)選地,第一和第二玻璃的軟化溫度彼此相差大于20K。另外優(yōu)選的是,光纖由一種或多種第一玻璃制成,并且光纖載體由一種或多種第二玻璃制成,第二玻璃在室溫下的硬度具有比第一玻璃在室溫下的硬度更高的值。在可替代的實施方式中,擠壓面之一或二者由至少一種耐熱的材料、例如SiC制成,該材料在700°C的溫度下也不與光纖形成連接。在一個實施方式中規(guī)定,所布置光纖的加熱在光纖片段內(nèi)進行,其方式是光纖通
11過至少一個、尤其是通過兩個擠壓面尤其是借助于至少一個電阻發(fā)熱體被加熱。可替代或附加地,使用電感發(fā)熱體,使得縮短發(fā)熱時間。附加地或可替代地,考慮到本發(fā)明的第二個另外的方面,其中提出制造一種尤其是用于光學(xué)地激勵激光裝置、例如內(nèi)燃機的激光點火系統(tǒng)的激光裝置的光源,其中該光源包括具有多個發(fā)射體的二極管激光器以及光導(dǎo)裝置,其中光導(dǎo)裝置包括多個光纖并且每個光纖都具有第一末端和側(cè)面,其中第一末端相對于發(fā)射體被布置為使得由發(fā)射體所生成的光被輸入耦合到光纖的第一末端中,其中光纖至少在其第一末端的區(qū)域中沿著其側(cè)面邊對邊地布置,其中該制造方法具有下列步驟
一布置多個光纖,所述光纖在部分區(qū)域中形成光纖片段,該光纖片段布置在兩個彼此相對的擠壓面之間,
一加熱該光纖片段;
一通過擠壓面將力施加在加熱的光纖上來使該光纖片段變形,其中在施加力期間確定剩留在擠壓面之間的縫隙的高度,并且其中當所確定的在擠壓面之間剩余的縫隙的高度達到或超過預(yù)先給定的值時,結(jié)束施加力。尤其是規(guī)定光纖至少在光纖片段中沿著其側(cè)面邊對邊地布置。有利地,預(yù)先給定的高度的值被選擇為使得在結(jié)束施加力時,光纖至少基本上充面擠壓面之間的區(qū)域。尤其是規(guī)定為了使光纖變形而將相對面彼此移動所定義的路程長度。在此尤其是規(guī)定該方法規(guī)定安排或者測量在將加壓面放置在光纖上時擠壓面之間的距離,并且還規(guī)定安排或測量擠壓面之間的自由截面在將擠壓面放置到光纖上時處于光纖區(qū)域中的部分,并且路程長度由兩個安排或測量的參數(shù)的乘積來給定。在一個實施方式中規(guī)定通過高度精確的驅(qū)動、尤其是通過基于壓電驅(qū)動彼此移動擠壓面。有利地,殘留在擠壓面之間的縫隙的高度的確定包括參考測量裝置,該參考要么通過譬如由合適的傳感機構(gòu)來檢測光纖變形的開始進行,要么通過擠壓面有規(guī)律地、例如在層開始時彼此接近使得其彼此接觸來進行。有利地,在檢測光纖變形的開始以后,將擠壓面彼此移動所定義的路程長度,其中路程長度由擠壓面之間在光纖變形的開始時的距離以及擠壓面在光纖區(qū)域中在光纖變形開始時的自由截面的部分來給定??赡艿氖牵诠饫w的變形開始時這兩個因素由本身公知的傳感機構(gòu)來測量,但是光纖有利地被布置成層并且具有擁有已知直徑的圓形截面。于是, 該距離至少大致由光纖的直徑與因數(shù)(1 - pi/4)的積來給定。有利地,兩個擠壓面之一或者兩個擠壓面是一個或兩個光纖載體的一部分,所述光纖載體與光纖形成尤其是粘接牢固的連接。在這些情況下有利的是,為了改善光纖整形的精確度而如上述那樣在光纖的材料方面選擇光纖。附加地或可替代地,考慮到本發(fā)明的第二個另外的方面,其中提出制造一種尤其是用于光學(xué)地激勵激光裝置、例如內(nèi)燃機的激光點火系統(tǒng)的激光裝置的光源,其中該光源包括具有多個發(fā)射體的二極管激光器以及光導(dǎo)裝置,其中光導(dǎo)裝置包括多個光纖并且每個光纖都具有第一末端和側(cè)面,其中第一末端相對于發(fā)射體被布置為使得由發(fā)射體所生成的光被輸入耦合到光纖的第一末端中,其中光纖至少在其第一末端的區(qū)域中沿著其側(cè)面邊對邊地布置,其中該制造方法具有下列步驟
一布置多個光纖,所述光纖在部分區(qū)域中形成光纖片段,該光纖片段布置在擠壓工具的兩個彼此相對的擠壓面之間,其中擠壓工具包括兩個部分并且其中擠壓工具的兩個部分中的每個都包括所述擠壓面之一, 一加熱該光纖片段,
一通過擠壓工具的所述部分之間的相對運動使加熱的光纖變形, 一擠壓工具的所述部分之間的相對運動導(dǎo)致靜止狀態(tài),其中通過擠壓工具的兩個部分間接或直接地彼此碰撞來使相對運動導(dǎo)致靜止狀態(tài)。在此尤其是規(guī)定光纖至少在光纖片段中沿著其側(cè)面邊對邊地布置。有利地,擠壓工具的兩個部分的彼此碰撞直接的進行,也就是說,擠壓工具的部分彼此接觸。在這種情況下直接可以以高精確度將工具的尺寸穩(wěn)定性映射到光纖的所定義的整形。有利地,擠壓工具的兩個部分的彼此碰撞間接地通過至少一個布置在擠壓工具的擠壓面之間的間隔件來進行。這樣的間隔件可以以相對小的成本來制造和布置,使得可以利用工具精確地來對不同類型的光纖、例如具有不同截面和有不同材料制成的光纖進行整形。有利地,擠壓工具的部分被成形和布置為或者間隔件被確定尺寸和布置為使得當光纖首次至少基本上充滿擠壓面之間的區(qū)域、尤其是當擠壓面的95%以上、或者甚至 99. 5%以上被充滿時,擠壓工具的部分之間的相對運動導(dǎo)致靜止狀態(tài)。有利地,光纖成層地布置并且光纖具有擁有已知直徑的圓形截面,并且擠壓工具的部分被成形和布置為、或者間隔件被確定尺寸和布置為使得當擠壓工具的加壓面之間的距離至少大致由光纖的直徑與因數(shù)pi/4的積來給定時,擠壓工具的部分之間的相對運動導(dǎo)致靜止狀態(tài)。有利地,在里面布置有光纖的區(qū)域旁邊進行擠壓工具的彼此碰撞。通過這種方式, 可以實現(xiàn)光纖的盡可能密的布置。有利地,兩個擠壓面之一或者兩個擠壓面是一個或兩個光纖載體的一部分,所述光纖載體與光纖形成尤其是粘接牢固的連接。在這些情況下有利的是,為了改善光纖整形的精確度而如上述那樣在光纖的材料方面選擇光纖。如果在擠壓面之間布置間隔工件,則對于改善光纖整形的精確度有利的是,光纖由一種或多種第一玻璃制成,并且間隔工件由一種或多種第三玻璃制成,并且第二玻璃的軟化溫度具有比第三玻璃的軟化溫度更高的值。如果相應(yīng)地選擇玻璃,則保證導(dǎo)致光纖的變形,而不是間隔工件的變形。優(yōu)選地,軟化溫度彼此相差大于20K。
圖1示出了具有激光點火裝置的內(nèi)燃機的示意圖。圖2詳細地示意性示出了激光點火裝置。圖3a、3b、3c和3d示意性示出了光源的示例。圖4、如示意性示出了光纖的構(gòu)造和布置。圖4b示意性示出了光導(dǎo)裝置和二極管激光器的布置的示例。
圖5ajb和5c示意性示出了光源的另一示例。圖6、7£1、713、7(3、76、7廠78、711和7丨示例性和示意性地示出了光源的制造。圖8a、8b、8c、8d和8e以及圖9a和9b示意性地示出了光源的制造的另一示例。圖10、11、12、13和14示出了光源的制造的另外的示例。圖15、1 和1 和16示意性地示出了光源的另外的示例。圖17a、17b和18示意性示例性地示出了光源的制造方法。圖19和20示意性示例性地示出了光源的另一制造方法。
具體實施例方式在圖1中,附圖標記109總體上表示內(nèi)燃機。該內(nèi)燃機用于驅(qū)動未示出的機動車輛或同樣未示出的發(fā)電機。內(nèi)燃機109包括多個汽缸129,圖1中示出了其中一個。汽缸 129的燃燒室14受到活塞16的限制。燃料2 直接通過噴射器18到達燃燒室14中,該噴射器18連接到燃料壓力儲罐209。噴入到燃燒室14中的燃料2 借助于激光脈沖M被點燃,所述激光脈沖M由包括打火裝置27的激光裝置11輻射到燃燒室14中,并且借助于聚焦光學(xué)器件261被聚焦。 激光裝置11由光源10通過光導(dǎo)裝置12饋送泵浦光。光源10由控制和調(diào)節(jié)裝置32來控制,該控制和調(diào)節(jié)裝置32還控制噴射器18。光源10除了光導(dǎo)裝置12以外還包括二極管激光器13,該二極管激光器13根據(jù)控制電流將相應(yīng)的泵浦光通過光導(dǎo)裝置12輸出給激光裝置11。圖2示意性地示出了圖1中的激光裝置11的固體激光器沈0的詳細視圖。如從圖 2中可以看出的那樣,固體激光器260具有在后面被稱為激光晶體44的激光活性的固體,在該固體之后還光學(xué)地布置有也被稱為Q開關(guān)的晶體、即無源品質(zhì)開關(guān)(GUteschalter) 46。 固體激光器260還具有輸入耦合鏡42和輸出耦合鏡48。在該示例中,固體激光器260的組件被構(gòu)造為單片的,也就是說,這些組件例如通過接合和/或涂層以基本上不可松開的方式彼此連接。為了生成亦稱巨脈沖的激光脈沖,激光晶體44被貫穿輸入耦合鏡42施加泵浦光觀3,使得導(dǎo)致光學(xué)泵浦以及導(dǎo)致在激光晶體44中形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn) (Besetzungsinversion).無源品質(zhì)開關(guān)46首先處于其靜止狀態(tài),在該靜止狀態(tài)中該品質(zhì)開關(guān)對要由激光裝置11生成的光具有相對小的透射。通過這種方式,受激發(fā)射的過程以及由此激光輻射的生成首先受到抑制。但是隨著泵浦持續(xù)時間增加,即在施加泵浦光28a期間,固體激光器260中的輻射強度升高,使得無源品質(zhì)開關(guān)46最后褪色。在此,該品質(zhì)開關(guān)的透射跳躍式地升高,并且激光輻射的生成開始。該狀態(tài)由雙箭頭對’符號化表示。在激光運行期間,由于受激發(fā)射的效應(yīng),存在于激光晶體44中的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的迅速下降,使得固體激光器260的發(fā)射通常在幾納秒以后就停止,并且隨后品質(zhì)開關(guān)46的透射也又下降到其原始的小的值。通過前述方式,產(chǎn)生亦稱巨脈沖的激光脈沖M,該激光脈沖具有相對高的峰值功率。該激光脈沖M必要時在使用另一光導(dǎo)裝置(未示出)的情況下或者直接地通過激光裝置11的同樣未示出的燃燒室窗輸入耦合到內(nèi)燃機109的燃燒室14 (圖1)中,使得點燃其中存在的燃料2 或空氣/燃料混合物。
圖3a、3b、3c和3d示出了光源10的一個實施例的示意圖。光源10所包括的二極管激光器13具有所謂的二極管激光條的構(gòu)造形式。該二極管激光條因此具有多個并排布置的發(fā)射體131。發(fā)射體131具有側(cè)面1310,由發(fā)射體131生成的光穿過該側(cè)面發(fā)出。該側(cè)面1310通常具有大致矩形的構(gòu)造,該構(gòu)造具有通常稱為快軸(Fast-Axis)的短的例如1 μ m 長的第一側(cè)1311以及通常稱為慢軸(Slow-Axis)的較長的例如10 — 500 μ m長的第二側(cè) 1312。在層平面中在慢軸的方向上并排布置的發(fā)射體131之間存在稱為隔離槽的區(qū)域,從這些區(qū)域中不發(fā)射光。由發(fā)射體131生成并且從側(cè)面1310發(fā)出的光分別具有光錐的形狀, 其中光錐在快軸平面中的半開口角通常處于30°至60°的范圍中,并且一般明顯大于光錐在慢軸平面中的通常為僅僅幾度的開口角。盡管在該例中二極管激光器13具有所謂的二極管激光條的構(gòu)造形式,本發(fā)明也不限于這樣的構(gòu)造形式,而是例如還包括具有發(fā)射體131的其他布置、例如具有多個層平面中的發(fā)射體131的布置的二極管激光器13,其中這些層平面例如在快軸的方向上彼此錯開幾微米,例如所謂的二極管激光疊層或納米疊層。同樣由光源10所包括的光導(dǎo)裝置12具有多個亦稱光學(xué)纖維121的光纖121,其中光纖121分別具有第一末端1211和第二末端1212。光纖121在其第一末端1211的區(qū)域中以一個位置并排布置。另外,光纖121在其第一末端1211的區(qū)域中被布置為使得光纖 121的屬于第一末端1211的端面1216共同處于一個平面中。另外,光纖121在其第一末端 1211的區(qū)域中沿著其端面1217對齊地布置,即被布置為使得所有光纖121或幾乎所有光纖 121、例如多于90%的光纖121在其第一末端1211的區(qū)域中接觸直接相鄰的光纖121。在該示例中,光纖121的端面1216具有基本上矩形的形狀,同樣地光纖121在其第一末端1211中的截面具有基本上矩形的形狀。在此,光纖121在其第一末端1211的區(qū)域中平坦地沿著光纖121的側(cè)面1217的被構(gòu)造為近似平坦的區(qū)域彼此接觸。但是,本發(fā)明當然不限于在其第一末端1211的區(qū)域中具有基本上矩形的截面的光纖121。該截面也可以是梯形的,或者具有彎曲的邊,其中優(yōu)選的是,光纖121在其第一末端1211的區(qū)域中平坦地沿著其側(cè)面1217彼此接觸并且光纖121的端面1216共同地處于一個平面內(nèi),其中光纖 121的端面1216盡可能緊密地處于一起,即不包含暴露的表面。光纖121的端面1216和光纖121的截面彼此具有至少基本相同的面積,該面積優(yōu)選處于3000 μ m2至5000 μ m2的范圍內(nèi)。光纖121的端面1216和光纖121的處于光纖121的第一末端1211的區(qū)域中的截面優(yōu)選地具有矩形形狀,該矩形的邊長構(gòu)成大致0. 78或pi/4 的比例,其中光纖121優(yōu)選地沿著矩形的短邊彼此接觸。在本發(fā)明的范圍內(nèi),應(yīng)將光纖121 的截面理解成與光纖121的長軸1219垂直的截面。光纖121由至少一種玻璃制成,其中每個單獨的光纖121優(yōu)選地由至少兩種不同的玻璃制成。所使用的玻璃種類例如是所謂的燧石玻璃和/或鈣鈉玻璃。圖4示出了光導(dǎo)裝置12的片段、尤其是屬于光纖121的第一末端1211的端面1216 的片段,所述端面1216表示光纖121在其第一末端1211的區(qū)域中的截面。在光纖121的截面中,或沿著光纖121的端面1216,可以看見中心地布置在光纖121中的纖芯1213以及還有在側(cè)向上、即與光纖121的長軸1219垂直地包圍纖芯1213的光纖套1214。在光纖121 的截面中,或沿著光纖121的端面,另外可以看見在側(cè)向上包圍光纖套1214的光纖磨光層 1215。在該示例中,光纖121的端面1216以及光纖121在其第一末端1211的區(qū)域中的截面都具有近似矩形的形狀。同樣,在光纖121的第一末端1211的區(qū)域中,纖芯1213的截面、 和由纖芯1213和光纖套1214組成的形成物的截面、以及由纖芯1213和光纖套1214以及光纖磨光層1215組成的形成物的截面都具有近似矩形的截面。規(guī)定光纖套1214的厚度至少在光纖121的第一末端1211的區(qū)域中與纖芯1213 的截面面積相比、尤其是與該截面面積的平方根相比是小的,由此實現(xiàn)了,二極管激光器13 的高份額的發(fā)射被輸入耦合到纖芯1213中,在那里該高份額的發(fā)射可以損失少地被引導(dǎo)。為了實現(xiàn)盡管在光輸入耦合到光纖121的光纖套1214的情況下仍在那里至少部分地將光引導(dǎo)到光纖121的第二末端1212,附加地或可替代地規(guī)定纖芯1213由第一材料制成,光纖套1214由第二材料制成,并且光纖磨光層1215由第三材料制成,其中第一材料對由二極管激光器13生成的、波長例如為808nm的光具有折射率Ii1,其中第二材料對由二極管激光器13生成的光具有折射率n2,并且其中第三材料對由二極管激光器13生成的光具有折射率n3,并且其中有Ii1 > n2 > n3 > 1成立。在該示例中,纖芯1213在光纖121的第一末端1211的區(qū)域中具有近似矩形的外形和60 μ m和77 μ m的邊長,光纖套1214形成大致2 μ m厚的層并且光纖磨光層1215形成大致0.05 μ m厚的層。第一材料、即纖芯1213的材料是具有在1. 5至1. 6之間的折射率的玻璃、例如燧石玻璃。第二材料、即光纖套1214的材料是具有在1. 4至1. 5之間的折射率的玻璃、例如鈣鈉玻璃。第三材料、即光纖磨光層1215的材料是塑料并且具有在1. 15至 1.35之間的折射率。光纖磨光層1215附加地具有改善光纖121的強度的功能。光纖磨光層1215可以是由漆(丙烯酸酯或塑料)制成的外套。光纖121的第一末端1211和/或第二末端1212可以具有拋光和/或如在圖如中所示抗反射層15。這樣的拋光和/或這樣的抗反射層15被實施為使得減小了在從光導(dǎo)裝置12出射時/入射到光導(dǎo)裝置12中時的光損耗。可替代或附加地,可以如圖4b示意性地示出的那樣,給光纖的第一末端1211與二極管激光器13的發(fā)射體13之間的空間完全填充光學(xué)均勻的介質(zhì)17、例如光學(xué)凝膠,優(yōu)選地填充如下凝膠,使得在將由二極管激光器13的發(fā)射體131所生成的光輸入耦合到光纖121 中時的光損耗減小和/或具有等于或大致等于纖芯的折射率H1、例如與纖芯的折射率H1的差別不大于15%的折射率??商娲蚋郊拥?,可以將光纖121的第一末端1211布置為與二極管激光器13的發(fā)射體131相距1 μ m至10 μ m的間距。如在圖3a、;3b和3c中可以看出的那樣,光纖121在第一末端1211的區(qū)域中與光纖載體20相連接。在該例中所使用的光纖載體20具有方形小片的形狀,在布置光纖121 的例如20mm的寬度上延伸,具有在光纖121的長軸1219的方向上取向的為Imm至20mm、例如至IOmm的長度。光纖載體20在其朝向二極管激光器13的那側(cè)與光纖121的端面1216 平齊地端接。光纖載體20的高度處于1毫米的十分之幾至幾毫米的范圍內(nèi),并且通常是光纖121的高度的幾倍高。光纖載體20由玻璃制成并且與光纖121在其第一末端1211的區(qū)域中粘接牢固地連接。光纖載體20由玻璃制成,該玻璃與制成光纖121的一種或多種玻璃相比在室溫下具有更低的硬度、相似的熱膨脹系數(shù)和/或更高的軟化溫度。所使用的玻璃種類例如是浮法玻璃。
在此被稱為光纖121的第一末端1211的區(qū)域的區(qū)域應(yīng)理解為將光纖121的如下區(qū)域在該區(qū)域中光纖121被布置在光纖載體20上。由光纖121和光纖載體20構(gòu)成的復(fù)合體例如通過粘接相對于二極管激光器13被固定。另一可能性是,通過夾持來產(chǎn)生固定,使得該固定在稍后的時刻例如由于拆卸或重新調(diào)整而可以被松開。圖5ajb和5c中示出了另一實施方式。該另一實施方式與圖3a、;3b和3c中所示的實施方式的區(qū)別在于,光纖121在其第一末端1211的區(qū)域中不僅被布置在光纖載體20 上,而且被布置在光纖載體20與第二光纖載體21之間。光纖載體20和第二光纖載體21 分別具有方形玻璃片的形狀并且例如大小相同。例如,光纖載體20和第二光纖載體21具有在前面的示例中針對光纖載體20所說明的尺寸。在光纖載體20、21和光纖121之間存在粘接牢固的連接,并且光纖載體20以及光纖載體21都平齊地與光纖121的端面1216端接。一方面可能的是,光纖載體20的朝向光纖121的面以及第二光纖載體21的朝向光纖121的面彼此平行,使得剩留在光纖載體20、21之間的縫隙具有一致的高度??商娲兀饫w載體20的朝向光纖121的面以及第二光纖載體20的朝向光纖121的面彼此傾斜, 使得剩留在光纖載體20、21之間的縫隙在光纖121的端面1216的區(qū)域中比在光纖載體20、 21的與光纖121的端面1216相對的區(qū)域中具有更小的高度。該傾斜優(yōu)選地進行0. Γ至 2.5°、例如0.2°至0.5°的角度。根據(jù)光纖載體20、21之間的縫隙的形狀,設(shè)置光纖121的連續(xù)變尖。通過用于輸入耦合到光纖121中的截面形狀與用于到光纖121中的光導(dǎo)的截面形狀之間的連續(xù)過渡, 避免了突變的過渡,其中突變的過渡展示出潛在的機械薄弱位置。兩個光纖載體20、21可以在其材料方面具有同類的、尤其是相同的特性。優(yōu)選地, 第二光纖載體21由玻璃制成,該玻璃與制成光纖121的一種或多種玻璃相比在室溫下具有更低的硬度和/或相似的熱膨脹系數(shù)和/或更高的軟化溫度。下面根據(jù)圖6示例性地闡述光源10的制造。出發(fā)點是具有Imm高度、5mm長度和 14mm寬度的光纖載體20。沿著光纖載體20的總寬度布置有具有圓形端面1216和圓形截面并且具有大致IOOOmm長度和大致70 μ m直徑的光纖121,其中光纖121在光纖載體20的區(qū)域中以一層并且沿著其端面1217平齊地端接,也就是說,所有光纖121或幾乎所有光纖 121、例如多于90%的光纖121在其第一末端1211的區(qū)域中沿著其端面1217接觸直接相鄰的光纖121。因此導(dǎo)致大致200個光纖121的布置。光纖121相對于彼此以及相對于光纖載體20例如在利用共同的抵靠面(未示出) 的情況下被定向為使得光纖121的端面1216平齊地彼此端接并且平齊地與光纖載體20端接。布置在光纖載體20上的光纖121的變熱借助于加熱裝置70、例如借助于電阻加熱到例如550°C至800°C的溫度來進行,其中由加熱裝置70生成的熱例如貫穿光纖載體20到達光纖121。由于光纖121和光纖載體20的變熱,導(dǎo)致形成光纖121與光纖載體20之間的粘接牢固的連接。在該方法的一個可替代的實施方式中,如在圖7a和7b中所示,光纖載體20與光纖121之間的連接的形成被通過如下方式支持和加速在光纖121的背向光纖載體20的那側(cè)使工具200的相對面22在力F的作用下與光纖121接觸。因此,也在光纖載體20與光纖121之間產(chǎn)生力。為了避免也在光纖121與相對面22之間形成連接,該相對面由至少一種耐熱材料、例如由SiC制成,該耐熱材料在熱和壓力的作用下也不與玻璃連接。可替代地,尤其是在相對面如圖7c和7b所示的那樣是第二光纖載體21的部分時,相對面22與光纖121之間的連接的形成也可能是所期望的。在這種情況下,可以借助于第二加熱裝置71、例如借助于第二電阻加熱體來改善熱傳輸,其中該第二電阻加熱體布置在由光纖121和光纖載體20、21構(gòu)成的復(fù)合體的背向第一電阻加熱體的那側(cè)上。在該方法的一個可替代的實施方式中,光纖121的繼續(xù)變熱與光纖121的軟化相聯(lián)系和/或在通過相對面22引入的力的作用下導(dǎo)致光纖121在其第一末端1211的區(qū)域中的變形。在此,如圖7e所示,可以觀察到,光纖121的首先為圓形的截面在光纖121彼此接觸或者接觸光纖載體20或相對面22的區(qū)域中變?yōu)楸馄?,也就是說,光纖121的側(cè)面1217 的曲率在該區(qū)域中減小(曲率半徑增加),而光纖121的側(cè)面1217的仍然為自由的區(qū)域中的曲率增加(曲率半徑減小)。如果熱和力的作用進一步延續(xù),則光纖121在其第一末端1211 的區(qū)域中一直繼續(xù)變形,直到光纖載體20與相對面22之間的空間至少基本上完全地被光纖121充滿(圖7e)。于是,光纖121在其第一末端的區(qū)域中例如具有矩形的截面,該矩形截面尤其是具有Pi比4的邊長比,另一方面,也可以導(dǎo)致光纖121的不那么規(guī)則地成形的截面、例如梯形截面或彎曲的截面(圖7f)。在另一實施方式中規(guī)定如從圖7gJh和7i中可以看出的那樣,光纖121在包括光纖121的端面1216在內(nèi)的第一部分區(qū)域121a中比在第二部分區(qū)域121b中更強烈地受到擠壓,其中第二部分區(qū)域121b被布置為與光纖121的端面1216間隔開。例如,光纖121 在第一部分區(qū)域121a中的擠壓強度為使得其在擠壓以后具有近似矩形的端面1216 (圖 7h)0在該例中,光纖121在第二部分區(qū)域121b中受到的擠壓如此小,使得其在第二部分區(qū)域121b中保持近似圓形的截面(圖7i)。在此規(guī)定相對面22與光纖121在光纖載體20上的接觸面成0. Γ至2. 5°的角度??商娲蚋郊拥匾?guī)定通過相對面22作用于光纖的力與光纖121在光纖載體20上的接觸面的法線成0. Γ至2. 5°的角度,使得導(dǎo)致對光纖121的不均勻的擠壓。之前已經(jīng)描述了單個光源10的制造、尤其是單個光導(dǎo)裝置12的制造。下面將示例性地描述,附加地或可替代地可以在一個工作流程中分別制造多個光源10、尤其是分別制造多個光導(dǎo)裝置12。在此例如如圖8a和8b中所示,多個光纖121、尤其是非常大數(shù)目的光纖121、例如1000個或更多光纖121并排布置,使得光纖121在光纖片段1218中沿著其側(cè)面1217處于邊對邊,也就是說如此布置,使得所有光纖121或幾乎所有光纖121、例如多于90%光纖 121在其第一末端1211的區(qū)域中沿著其側(cè)面1217在光纖片段1218中接觸直接相鄰的光纖 121。光纖121被布置為使得光纖片段1218在光纖121的長度方向上至少大致處于光纖121的中部。光纖121另外在光纖片段128中處于光纖載體20上,該光纖載體20例如是玻璃板并且具有大致1毫米的高度、幾毫米的長度和50mm至200mm或以上的寬度。在該例中,第二光纖載體21與第一光纖載體20相對地被放置在光纖121上,第二光纖載體20 的特性在幾何結(jié)構(gòu)和材料方面與光纖載體20 —致。
在圖8c中示意性地示出下面的方法步驟。這些方法步驟包括利用兩個被構(gòu)造成電阻加熱體的加熱裝置70、71來使光纖載體20和光纖載體21變熱。因此,光纖121也間接地變熱,在該例中變熱到550至850°C。另外,這些方法步驟包括將力F作用于光纖載體20并且將力F’作用于第二光纖載體21。力F和F’彼此相反并且被定向為使得通過兩個光纖載體20、21總共有例如0. 5 N/cm2至50 N/cm2的壓力施加在光纖121上。由于該壓力的作用,導(dǎo)致光纖121在光纖載體20與第二光纖載體21之間的區(qū)域中的變形,其中光纖121在光纖載體20與第二光纖載體21之間的區(qū)域中首先具有圓形的截面并且該圓形的截面由于光纖121的變形而如上所述那樣變形。圖8b中還示出了相應(yīng)地變形的光纖121的一個示例,其中光纖121的截面在光纖 121接觸光纖載體20、21或彼此接觸的區(qū)域中具有扁平化部。圖8e中示出了另一示例,其中光纖121基本上充滿了光纖載體20與光纖載體21之間的區(qū)域,使得整個光纖121基本上完全充滿位于光纖載體之間的空間。各個光纖121在光纖載體20、21之間的區(qū)域中的截面可以是矩形或梯形的。下面進行光纖121和光纖載體20、21的冷卻,其中導(dǎo)致光纖121的固化并且其中在光纖121與光纖載體20、21之間形成粘接牢固的連接。如圖9a示例性地示出的那樣,在該例中規(guī)定由光纖載體20、光纖121和第二光纖載體21構(gòu)成的復(fù)合體接著借助于大致垂直于光纖121的長軸1219在光纖121的光纖片段1218的區(qū)域中進行的切割55而被分成兩個大致相等的部分301、302。切割55例如可以公知方式借助于金剛石鋸或者借助于刻刮或折斷或者借助于激光束、例如紅外激光、尤其是(X)2激光來執(zhí)行??蛇x地,兩個這樣獲得的部分300、301或者多個這樣獲得的部分301、302可以彼此堆疊并且一起進行拋光和/或配備抗反射層。所獲得部分301、302可以理解成一起制造的兩個光導(dǎo)裝置12。另外,可選地也可以如圖9b示意性示出的那樣,通過執(zhí)行在光纖121的光纖片段 1218的區(qū)域中沿著光纖121的長軸1219進行的一次或多次第二切割56來單獨地或一起將部分301、302進一步拆分,并且因此生成多個光導(dǎo)裝置12。第二切割56可以靈活地執(zhí)行, 尤其是這樣執(zhí)行,即所生成的光導(dǎo)裝置12的寬度對應(yīng)于二極管激光器13的用于共同作用的寬度。第二切割56同樣可以如切割55那樣來執(zhí)行,例如借助于金剛石鋸或者借助于刻刮或折斷或者借助于激光束、例如紅外激光、尤其是CO2激光來執(zhí)行。尤其是可以為了執(zhí)行第二切割56而將部分301、302或者多個部分301、302進行堆疊,使得在每次第二切割56時分割出多個光導(dǎo)裝置12。如上所述,光源10的制造可以規(guī)定在力F在光纖121的第一末端1211的區(qū)域中或者在例如光纖121的大致中部的光纖片段1218中作用于變熱的光纖121的情況下導(dǎo)致變熱的光纖121的變形,例如變形為使得整個變形的光纖121完全充滿光纖載體20與第二光纖載體21之間的區(qū)域。當然也可能的是,光纖載體20和/或第二光纖載體21被例如由 SiC制成的第二工具代替,該工具不與光纖121連接并且在光纖121變形以后被除去。重要的是,光纖121如圖10所示那樣布置在兩個擠壓面201、202之間,其中力F和反作用力 F’通過所述擠壓面作用于光纖121。在這種情況下,所制造的裝置不具有兩個光纖載體21、22,而是最高具有一個光纖載體21。在這種情況下特別優(yōu)選的是,通過刻刮和斷裂引入第一和/或第二切割55、56。在下面的示例中,力F和F’被選擇為使得盡管導(dǎo)致光纖121的變形,但是在光纖 121首次至少基本上充滿擠壓面201、202之間的區(qū)域時(例如 > 截面的99. 5%),該變形出現(xiàn)靜止狀態(tài)。在此,避免了不足以使光纖121變形的過小的力F以及將導(dǎo)致光纖121從擠壓面201、202之間的區(qū)域中從側(cè)向上掉出的過大的力。具體而言,140個大小為15mm*8mm的由燧石玻璃/鈣鈉玻璃構(gòu)成的光纖被布置在兩個擠壓面201、202之間,并且被加熱到大致630°C、即光纖121的軟化溫度以上。接著,光纖121被施加力F。對于該力來說,所期望的表現(xiàn)在IN至35N之間被觀察到。當然,在一定極限內(nèi)可能的是,將光纖121加熱到更高或更低的溫度,由此導(dǎo)致光纖121的提高或減小的流動性。在這種情況下,力F的出現(xiàn)如下表現(xiàn)的區(qū)域可以推移并且可以通過嘗試被找到所述表現(xiàn)盡管導(dǎo)致光纖121的變形,但是當光纖121首次至少基本上充滿擠壓面201、202之間的區(qū)域時(例如 > 截面的99. 5% ),該變形出現(xiàn)靜止狀態(tài)。在該例中,該力所期望的表現(xiàn)在ION至20N之間以及光纖溫度在590°C至690°C之間達到。在另一實施方式中,附加地或可替代地規(guī)定確定剩留在擠壓面201、202之間的縫隙的高度,其中當所確定的值達到或超過預(yù)先給定的值時,也就是說,當擠壓面201、202 之間剩留的縫隙的高度達到或超過預(yù)先給定的高度時,結(jié)束施加力F?!矫娈敼饫w121基本上充滿了擠壓面201、202之間的區(qū)域時(例如〉截面的 99. 5%)可以結(jié)束力的施加,另一方面也可以選擇另一高度。在圖11所示的實施方式中,具有首先為圓形的截面和在示例100中為100 μ m的直徑D的光纖121被單層地并且沿著光纖121的側(cè)面1217邊對邊地放入兩個擠壓面201、202之間。擠壓面201、202分別要么是光纖載體20、21的與光纖121連接的部分、要么是例如由SiC制成的與光纖121不連接的工具200的部分。擠壓面201、202可以通過執(zhí)行器60、在此例如通過壓電執(zhí)行器被推移,其中擠壓面201、202的推移被施加在執(zhí)行器60上的信號、例如被電壓觸發(fā)。所規(guī)定的是例如基于施加在執(zhí)行器上的信號或通過光學(xué)系統(tǒng)來檢測擠壓面201、202的彼此間的實際間距。在該例中,在將電壓施加在壓電執(zhí)行器上以前通過如下方式參考擠壓面201、202 相對于彼此的位置使擠壓面201、202與還未軟化的光纖121接觸。接著,逐步或連續(xù)地提高施加在壓電執(zhí)行器上的電壓,直到所施加的電壓對應(yīng)于壓電執(zhí)行器的為22 μ m的長度擴展。在該時刻,位于擠壓面201、202之間的空間至少基本上完全充滿變形的光纖121。在可替代的實施方式中規(guī)定剩留在擠壓面201、202之間的縫隙的高度通過如下方式來給定擠壓借助于擠壓工具200來進行,該擠壓工具由兩部分211、212構(gòu)成,其中第一擠壓面201被分配給擠壓工具200的第一部分211并且第二擠壓面202被分配給擠壓工具200的第二部分212。如圖12所示,擠壓工具200的第一部分在此在其外部區(qū)域中具有突起2111。突起2111被成形和布置為使得其具有抵靠面2112,該抵靠面與第二擠壓面202齊平。為了定義變熱的光纖121的變形而規(guī)定擠壓工具200的兩個部分211、 212彼此接近,直到擠壓工具200的第一部分211的突起2111的抵靠面2112與第二擠壓面202接觸。因此,剩留在擠壓面201、202之間的縫隙通過由突起2111給定的度量體現(xiàn)部 (MaBverkorperung)來定義。
當然,擠壓工具200的第二部分212可以可替代地或者如圖13所示附加地在其外部區(qū)域中具有突起2111。尤其是,擠壓工具200的兩個部分211、212可以例如在其外部區(qū)域中具有突起2111,其中突起2111具有彼此平行的抵靠面2112。在這種情況下,為了變熱的光纖121的所定義的變形規(guī)定擠壓工具的兩個部分201、202彼此接近,直到擠壓工具 200的第一部分211和第二部分212的突起2111的抵靠面2112彼此接觸。剩留在擠壓面 201,202之間的縫隙由此通過由突起2111給定的度量體現(xiàn)部來定義。下面稱為擠壓工具200的第一部分211和第二部分212的部分可以一方面是兩個嚴格字面意義上的工具、例如由SiC制成的工具,該工具在熱和壓力的作用下、例如在 800°C的溫度和高達50N/cm2的壓力下也不與光纖121連接。另一方面可能的是,如圖12和 13中通過使用附圖標記20和21所示,擠壓工具200的第一部分211是光纖載體20和/或擠壓工具200的第二部分212是第二光纖載體21,其中優(yōu)選由玻璃制成的光纖載體20和/ 或第二光纖載體21在熱和壓力的作用下形成粘接牢固的連接。在另一示例中規(guī)定剩留在擠壓面201、202之間的縫隙的高度通過如下方式來給定擠壓借助于擠壓工具200進行,使得由兩個部分211、212構(gòu)成,其中第一擠壓面201被分配給工具200的第一部分211并且第二擠壓面202被分配給工具200的第二部分212并且其中在擠壓面201、202之間、例如在擠壓工具200的外部區(qū)域中布置一個間隔件40或多個間隔件40。在圖14所示的該示例的實施方式中,在光纖121的兩側(cè)分別布置間隔件40。間隔件40具有與應(yīng)剩留在擠壓面201、202之間的縫隙的高度相對應(yīng)的高度。間隔件40要么由在熱和壓力的作用下、例如在800°C的溫度和高達50N/cm2的壓力下也不與光纖121連接的材料制成,要么間隔件40由玻璃制成并且在熱和壓力的作用下與光纖121形成粘接牢固的連接。為了變熱的光纖121的所定義的變形規(guī)定擠壓工具的兩個部分211、212彼此接近,直到間隔件40與兩個擠壓面201、202接觸。剩留在擠壓面201、202之間的縫隙由此通過由間隔件40給定的度量體現(xiàn)部來定義。如前述示例中那樣,擠壓工具200的第一部分211和第二部分212可以是嚴格字面意義上的工具、例如由SiC制成的工具,該工具在熱和壓力的作用下、例如在800°C的溫度和高達50N/cm2的壓力下也不與光纖121連接。另一方面可能的是,擠壓工具200的第一部分211是光纖載體20和/或擠壓工具200的第二部分212是第二光纖載體21,其中光纖載體20和/或第二光纖載體21優(yōu)選地由玻璃制成并且在熱和壓力的作用下與光纖121、 以及可選地還與間隔件40形成粘接牢固的連接。優(yōu)選地避免間隔件40的變形。圖19和20示出了光源10的另一實施例,該光源10包括二極管激光器13和光導(dǎo)裝置12。如在前面的示例中那樣,二極管激光器13和光導(dǎo)裝置12相互作用,使得二極管激光器13包括多個并排布置的發(fā)射體131,這些發(fā)射體與多個光纖121相對地布置,其中二極管激光器13的發(fā)射體131的發(fā)射135輸入耦合到所述光纖121中。由于發(fā)射體131和光纖121的布置、以及由于二極管激光器13的發(fā)射體131的發(fā)射135的空間特性導(dǎo)致在光纖121中輸入耦合發(fā)射體131的發(fā)射135的一部分,而在其他光纖121中沒有或少量光被輸入耦合。規(guī)定沒有或有少量光被輸入耦合到的光纖121借助于被構(gòu)造成柵格刀具65的切割裝置優(yōu)選地在光纖載體20附近被分割。利用柵格刀具65對光纖121的分割尤其是可以直接在光纖載體20的在光纖121處從光纖載體20突出的棱邊處進行。柵格刀具65具有擁有寬度A的切割元件65,其中寬度A等于或近似等于二極管激光器13的發(fā)射體131之間的間隙的寬度。切割元件65a的間距P彼此相等,或者近似等于發(fā)射體131彼此間所具有的間距P。在此,應(yīng)將近似相等理解成最大如下的偏差該偏差對應(yīng)于發(fā)射體131在發(fā)射體131的出射面與光纖121在慢軸中的端面1216之間的發(fā)射 135的空間擴展。利用柵格刀具65對光纖121的分割優(yōu)選地通過如下方式進行柵格刀具65的第一切割被定位在二極管激光器13之前,使得切割元件6 到達二極管激光器13的發(fā)射體 131之間。后者可以通過如下方式來實現(xiàn)二極管激光器13的發(fā)射體131發(fā)射光并且使通過柵格刀具65發(fā)出的光量在柵格刀具65的側(cè)向偏移方面最大化。接著進行柵格刀具65 的提升、光導(dǎo)裝置12在二極管激光器13之前的定位,并且接著通過下降柵格刀具65來進行未照射或少量照射的光纖121的分割。圖15、lfe和1 示出了包括如前面的示例中那樣共同作用的二極管激光器13和光導(dǎo)裝置12的光源10的另一實施例。由于發(fā)射體131和光纖121的布置、以及由于二極管激光器13的發(fā)射體131的發(fā)射135的空間特性導(dǎo)致在光纖121中輸入耦合二極管激光器13的發(fā)射體131的不一樣多的發(fā)射135,并且因此輸入耦合不一樣多的光輻射。在布置在與發(fā)射體131的間隙相對的區(qū)域中的光纖121中實際上不輸入耦合輻射。在與發(fā)射體 121更中心地相對的光纖121中輸入耦合大致一樣多的輻射、輻射功率P1的輻射。在與發(fā)射體121的邊緣區(qū)域相對的光纖121中輸入耦合其輻射功率處于0至P1之間的輻射。圖16中示出了輸入耦合到光纖121中的輻射功率P的結(jié)果得到的頻度分布??梢钥闯?,除了大致輸入耦合有輻射功率P1的第一組84光纖121和沒有或幾乎沒有輻射功率被輸入耦合的第二組81光纖121以外,還存在輸入耦合有如下輻射的第三組83光纖121, 該輻射的輻射功率處于0至極限值G之間。另外,存在輸入耦合如下輻射的第四組82光纖 121 該輻射的輻射功率處于極限值G至P1之間。規(guī)定第一組和第四組82、84光纖121形成光纖121的第一部分501 (圖1 ),并且在其第二末端1212的區(qū)域中組成束85,尤其是在壓力和熱的作用下彼此連接和/或變
滋
Γ t [ O在圖15b中示意性地示出了另一實施方式,其中光纖121的第二部分502的光纖 121——其中分別輸入耦合比在光纖121的第一部分501的光纖121中少的光——圍繞著束85布置。這樣的光源10例如可以通過如下方式制造光導(dǎo)裝置12如前述那樣布置在二極管激光器13之前。通過給二極管激光器13施加工作電流,二極管激光器13在發(fā)射體131 的區(qū)域中被激發(fā)以發(fā)射光。該光主要輸入耦合到光導(dǎo)裝置12的光纖121中,其中具有輻射功率P的輻射輸入耦合到每個單獨的光纖121中。規(guī)定為每個單獨的光纖121檢測該輻射功率。如圖17a所示,輻射功率的檢測例如通過如下方式進行光纖的第二末端1212映像到CXD攝像機400上。另一方面可能的是,如圖17b所示,使光纖121經(jīng)歷衍射1210,使得更多的散射輻射從其出射,并且該散射輻射映像到CCD攝像機400上。規(guī)定如圖18示意性地示出的那樣,由CXD攝像機400拍攝的圖像被輸送給控制單元402。由控制單元402決定,引導(dǎo)到單獨光纖121中的輻射的輻射功率P是高于還是低于極限值G。另外規(guī)定控制單元402將分割裝置401、例如CO2激光器系統(tǒng)控制為,使得分割如下的光纖121 針對所述光纖121決定有引導(dǎo)到這些光纖121中的輻射的輻射功率低于極限值G。規(guī)定剩留的光纖121、即被決定有引導(dǎo)到其中的輻射的輻射功率高于極限值G的光纖121在光纖121的第二末端1212的區(qū)域中組成束85。可選地,可以將在第二末端1211 的區(qū)域中組合的光纖121在其第二末端1212的區(qū)域中通過壓力和熱的作用變密和/或彼此粘接牢固地連接。規(guī)定;從組成束85的光纖121中出射的輻射被用于光學(xué)地激勵固體激光器沈0(圖 2),該固體激光器的發(fā)射用于生成用于對內(nèi)燃機109的燃燒進行點火的點火功能(圖1)。在這種背景下清楚的是,有利的是如此選擇極限值G,即使得內(nèi)燃機109中的燃燒的特征—— 尤其是功率、發(fā)射值、火花塞數(shù)目等等——被優(yōu)化。另一方面,極限值G也可以被選擇為使得固體激光器260的發(fā)射的至少一個特征——尤其是固體激光器沈0的輸出功率、固體激光器260的輻射質(zhì)量或每面積每空間角度的輻射密度——被優(yōu)化。
權(quán)利要求
1.一種尤其是用于光學(xué)地激勵激光裝置(11)、例如內(nèi)燃機(109)的激光點火系統(tǒng)的激光裝置(11)的光源,該光源包括具有多個發(fā)射體(131)的二極管激光器(13 )以及光導(dǎo)裝置 (12),其中光導(dǎo)裝置(12)包括多個光纖(121)并且每個光纖(121)都具有第一末端(1211) 和側(cè)面(1217),其中第一末端(1211)相對于發(fā)射體(131)被布置為使得由發(fā)射體(131)所生成的光被輸入耦合到光纖(121)的第一末端(1211)中,其中光纖(121)至少在其第一末端(1211)的區(qū)域中沿著其側(cè)面(1217)邊對邊地布置,其特征在于,光纖(121)在其第一末端(1211)的區(qū)域中與光纖載體(20)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源,其特征在于,光纖載體(20)在光纖(20)的第一末端 (12111)的區(qū)域中與光纖(121)的側(cè)面(1217)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光源,其特征在于,光纖(121)與光纖載體(20)粘接牢固地連接。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光源,其特征在于,光纖載體(20)在光纖(121)的長度方向上與光纖(121)平齊地端接。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光源,其特征在于,光導(dǎo)裝置(12)具有第二光纖載體 (21),其中光纖(121)在其第一末端(1211)的區(qū)域中被布置在光纖載體(20,21)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光源,其特征在于,光纖(121)與光纖載體(20,21)粘接牢固地連接和/或光纖載體(20,21)在光纖(121)的長度方向上彼此平齊地端接并且與光纖 (121)平齊地端接。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光源,其特征在于,光纖(121)由一種或多種第一玻璃制成,并且光纖載體(20)或者光纖載體(20,21)由一種或多種第二玻璃制成,并且一種或多種第二玻璃的軟化溫度比一種或多種第一玻璃的軟化溫度具有更高的值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光源,其特征在于,一種或多種第二玻璃的軟化溫度具有比一種或多種第一玻璃的軟化溫度高20至250K、尤其是20至150K的值。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光源,其特征在于,光纖(121)由一種或多種第一玻璃制成,并且光纖載體(20)或者光纖載體(20,21)由一種或多種第二玻璃制成,并且一種或多種第二玻璃在室溫下的硬度比一種或多種第一玻璃在室溫下的硬度具有更低的值。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光源,其特征在于,光纖(121)由一種或多種第一玻璃制成,并且光纖載體(20)或者光纖載體(20,21)由一種或多種第二玻璃制成,并且一種或多種第一玻璃的熱膨脹系數(shù)與一種或多種第二玻璃的熱膨脹系數(shù)在所述玻璃的軟化溫度與室溫之間的溫度范圍中相差最高5%。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光源,其特征在于,光纖(121)至少在其第一末端 (1211)的區(qū)域中在其彼此接觸的區(qū)域中和/或在其接觸光纖載體(20)或者光纖載體(20, 21)的區(qū)域中比在其既不彼此接觸也不接觸光纖載體(20)或者光纖載體(20,21)的區(qū)域中具有更大的曲率半徑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光源,其特征在于,光纖(121)至少在其第一末端(1211) 的區(qū)域中具有近似矩形的截面,該矩形截面尤其是具有大致Pi比4的邊長比。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光源,其特征在于,光纖(121)在其第一末端(1211) 的區(qū)域內(nèi)具有第一部分區(qū)域(121a),該第一部分區(qū)域(121a)朝向光纖(121)的端面 (1216),并且光纖(121)在其第一末端(1211)的區(qū)域內(nèi)具有第二部分區(qū)域(121b),該第二部分區(qū)域(121b)與端面(1216)間隔開,其中光纖(121)在第一部分區(qū)域(121a)中的截面與光纖(121)在第二部分區(qū)域(121b)中的截面相比與圓形面偏差更多。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光源,其特征在于,光纖(121)的端面(1216)具有至少近似梯形或近似矩形的截面、尤其是梯形或矩形的截面,并且光纖(121)在光纖(121)的第一末端(1211)的區(qū)域內(nèi)的截面沿著光纖(121)的長軸(1219)過渡到近似圓形、尤其是圓形的截面。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光源,其特征在于,光纖(121)的截面在從光纖布置在光纖載體(20)或者光纖載體(20,21)上的區(qū)域過渡到光纖(212)未布置在光纖載體(20) 或者光纖載體(20,21)上的區(qū)域的情況下不是跳躍式地改變,而是基本上不變,尤其是保持為圓形。
16.一種用于制造根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光源(10)、尤其是用于光學(xué)地激勵激光裝置(11)、例如內(nèi)燃機(109)的激光點火系統(tǒng)的激光裝置(11)的光源(10)的方法,其特征在于下列步驟一在光纖載體(20)上布置多個光纖(121),一使所布置的光纖(121)在其第一末端(1211)的區(qū)域中變熱,一形成變熱的光纖(121)與光纖載體(20)之間的連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其特征在于,光纖(121)至少在其第一末端(1211) 的區(qū)域中沿著其側(cè)面(1217)彼此邊對邊地布置在光纖載體(20)上。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的方法,其特征在于,在光纖(121)變熱時導(dǎo)致光纖 (121)的軟化。
19.根據(jù)權(quán)利要求16至18之一所述的方法,其特征在于,在變熱期間或之后,將力施加到光纖(121)上并且該力被定向為與光纖(121)在光纖載體(20)上的接觸面垂直。
20.根據(jù)權(quán)利要求16至18之一所述的方法,其特征在于,在變熱期間或之后,將力施加到光纖(121)上,并且該力與光纖(121)在光纖載體(20)上的接觸面的法線成0. Γ至2.5° 的角度,使得導(dǎo)致不均勻的擠壓。
21.根據(jù)權(quán)利要求16至20之一所述的方法,其特征在于,在形成變熱的光纖(121)之間的連接時導(dǎo)致光纖(121)的變形,其中導(dǎo)致在光纖(121)與光纖載體(20)之間形成牢固粘接。
22.根據(jù)權(quán)利要求16至21之一所述的方法,其特征在于,避免光纖(121)之間的牢固粘接。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法,其特征在于,在將力作用于光纖(121)的期間,光纖 (121)布置在光纖載體(20)與相對面(22)之間,其中作用于光纖(121)的力借助于相對面 (22)作用于光纖(121)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法,其特征在于,相對面(22)由耐熱材料、例如SiC制成,該材料在800°C的溫度下也不與光纖(121)形成連接。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法,其特征在于,相對面(22)是第二光纖載體(21)的部分,其中第二光纖載體(21)同樣與光纖(21)連接。
26.根據(jù)權(quán)利要求22至25之一所述的方法,其特征在于,光纖(121)在光纖(121)布置在光纖載體(20)上的寬度上幾乎完全充滿光纖載體(20)與相對面(22)之間的空間。
全文摘要
一種尤其是用于光學(xué)地激勵激光裝置(11)、例如內(nèi)燃機(19)的激光點火系統(tǒng)的激光裝置(11)的光源,該光源包括具有多個發(fā)射體(131)的二極管激光器(13)以及光導(dǎo)裝置(12),其中光導(dǎo)裝置(12)包括多個光纖(121)并且每個光纖(121)都具有第一末端(1211)和側(cè)面(1217),其中第一末端(1211)相對于發(fā)射體(131)被布置為使得由發(fā)射體(131)所生成的光被輸入耦合到光纖(121)的第一末端(1211)中,其中光纖(121)至少在其第一末端(1211)的區(qū)域中沿著其側(cè)面(1217)邊對邊地布置,其特征在于,光纖(121)在其第一末端(1211)的區(qū)域中與光纖載體(20)連接。
文檔編號G02B6/255GK102349004SQ201080011220
公開日2012年2月8日 申請日期2010年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月11日
發(fā)明者A.萊奇, H-J.施瓦茨, K.施托佩爾, W.赫爾登 申請人:羅伯特·博世有限公司