Faserkernmittelpunkt)上。由配屬的或者對(duì)置的伸縮鏡筒對(duì)從纖維端部中射出的光進(jìn)行準(zhǔn)直。
[0034]此外，所述設(shè)備包括至少一個(gè)用于至少一個(gè)準(zhǔn)直的透鏡工具4的散熱的保持件5。這個(gè)保持件5可以包括導(dǎo)熱的和熱優(yōu)化的管座，該管座承載一個(gè)或多個(gè)透鏡工具4并吸收散光。
[0035]此外，所述設(shè)備的第一實(shí)施方式包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)換構(gòu)件6、特別是至少一個(gè)透鏡組，該透鏡組可以將高斯形轉(zhuǎn)換為平頂形。在此，在多個(gè)透鏡組的情況下可以如下地設(shè)置其中每個(gè)透鏡或者其中每個(gè)對(duì)置的透鏡，使得口徑分別集中在配屬的光導(dǎo)纖維I的纖芯中心點(diǎn)上。
[0036]此外，所述設(shè)備的第一實(shí)施方式包括用于至少一個(gè)轉(zhuǎn)換構(gòu)件6的散熱的至少一個(gè)保持件7。所述至少一個(gè)保持件7可以包括導(dǎo)熱的和熱優(yōu)化的管座，該管座承載至少一個(gè)轉(zhuǎn)換構(gòu)件6并吸收散光。
[0037]此外，光學(xué)工具包括至少一個(gè)聚焦的透鏡工具8或至少一個(gè)聚焦的透鏡組，它可以將激光射線3聚焦到一個(gè)工作面9中。在示出的實(shí)施例中，至少一個(gè)聚焦的透鏡工具8與至少一個(gè)轉(zhuǎn)換構(gòu)件6 —樣安置在相同的保持件7中。然而無(wú)論如何也存在的可能性是:如在圖5示出的第二實(shí)施方式中的情況那樣，至少一個(gè)聚焦的透鏡工具8單獨(dú)地安置或安置在保持件4內(nèi)。
[0038]透鏡工具4的以及轉(zhuǎn)換構(gòu)件6的和它們的保持件5、7的長(zhǎng)度與纖維端部的保持件2的長(zhǎng)度如此協(xié)調(diào)，使得對(duì)置的纖維端部的和透鏡工具4的以及轉(zhuǎn)換構(gòu)件6的保持件2、5、7能夠組合成光機(jī)的、熱耦合的單元(子模塊)。
[0039]構(gòu)造成透鏡組的轉(zhuǎn)換構(gòu)件6包括直線對(duì)置地設(shè)置成組的透鏡，這些透鏡由每束經(jīng)準(zhǔn)直的射束特別是在工作面9內(nèi)產(chǎn)生矩形的強(qiáng)度分布10。由來自各個(gè)纖維端部和附屬的透鏡的輻射產(chǎn)生的射束輪廓擁有側(cè)面10a，該側(cè)面具有如下的沿著長(zhǎng)軸(X方向)的強(qiáng)度下降，即，一個(gè)強(qiáng)度分布10的側(cè)面1a與毗鄰的強(qiáng)度分布10的側(cè)面1a疊加成聚在一起的激光射束14的、不間斷的且形狀相同的線狀強(qiáng)度分布11。
[0040]這在圖2中得到說明，在該圖中畫出對(duì)于X方向的工作面內(nèi)的強(qiáng)度I。在相應(yīng)的強(qiáng)度分布10下方，纖維端部的圖形重心(Bildschwerpunkt)的位置標(biāo)記為12。在圖3中相應(yīng)地畫出對(duì)于Y方向的工作面內(nèi)的強(qiáng)度I。
[0041]圖4示出的是工作面9內(nèi)的等強(qiáng)度線13。在此，等強(qiáng)度線13在圖4中還繼續(xù)向右和向左延伸，特別是當(dāng)應(yīng)該產(chǎn)生一個(gè)沿著線的縱方向(X方向)很長(zhǎng)的線狀強(qiáng)度分布11時(shí)。等強(qiáng)度線13大致表明激光射束14在工作面內(nèi)的剖面。
[0042]在圖5的實(shí)施方式中沒有設(shè)置用于將高斯形轉(zhuǎn)換為平頂形的轉(zhuǎn)換構(gòu)件6或者透鏡組。因此在那里例如至少一個(gè)聚焦的透鏡工具8或至少一個(gè)聚焦的透鏡組可以被安置在保持件4內(nèi)。
[0043]由于缺少用于將高斯形轉(zhuǎn)換為平頂形的轉(zhuǎn)換構(gòu)件6，工作面9內(nèi)的各個(gè)強(qiáng)度輪廓(Intensitaetsprofil) 10具有高斯形。在第二實(shí)施方式中各個(gè)強(qiáng)度輪廓10也疊加成聚在一起的激光射線14的、不間斷的線狀強(qiáng)度分布11。這個(gè)不間斷的線狀強(qiáng)度分布11是不同的。然而它的波動(dòng)對(duì)于很多的應(yīng)用來說是可允許的。
[0044]這在圖6中清楚地示出，在該圖中畫出對(duì)于X方向的工作面內(nèi)的強(qiáng)度I。在相應(yīng)的強(qiáng)度分布10的下方，纖維端部的圖形重心的位置又標(biāo)記為12。在圖7中相應(yīng)地畫出對(duì)于Y方向的工作面內(nèi)的強(qiáng)度I。
[0045]圖8又示出工作面9內(nèi)的等強(qiáng)度線13。在此，等強(qiáng)度線13在圖8中還繼續(xù)向右和向左延伸，特別是當(dāng)應(yīng)該產(chǎn)生一個(gè)沿著線的縱方向(X方向)很長(zhǎng)的線狀強(qiáng)度分布11時(shí)。等強(qiáng)度線13由于各個(gè)分激光射束3的高斯形的原因同樣為略微不同的。
[0046]在兩種實(shí)施方式中，沿著金屬箍的線的縱方向X的間距(Pitch)為設(shè)計(jì)參數(shù)之一，利用該設(shè)計(jì)參數(shù)可以將線聚焦的強(qiáng)度調(diào)節(jié)到所期望的值上。Pitch (間距)向下首(并且可實(shí)現(xiàn)的線聚焦強(qiáng)度向上)受到保持件的機(jī)械穩(wěn)定性，必要的傳熱率和準(zhǔn)直組的微透鏡的最小口徑尺寸和焦距的限制。
[0047]實(shí)例1:
[0048]在一種示例性的實(shí)施方式中可以使用市場(chǎng)上可采購(gòu)到的、水冷的IPGFiber LaserYLR SM，其具有相應(yīng)的功率IkW和M2= 1.05的折射率。
[0049]此外，作為光導(dǎo)纖維I可以使用單模光纖，它們的數(shù)值口徑可以為0.1。
[0050]透鏡組中的透鏡的最小焦距可以為0.3_。透鏡組中的透鏡的最小口徑尺寸同樣可以為0.3mm。由此工作面內(nèi)的光點(diǎn)尺寸可以達(dá)到0.06mmo
[0051]口徑完全照亮?xí)r的強(qiáng)度可以為1.41Mff/cm2。各個(gè)矩形強(qiáng)度分布10的延伸例如沿著長(zhǎng)軸(X方向)可以為2mm而沿著短軸(Y方向)可以為0.05mmo
[0052]通過各個(gè)強(qiáng)度分布10的排列可以產(chǎn)生0.5kff/mm的線功率(Linienleistung)或1000kW/cm2的線強(qiáng)度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于產(chǎn)生具有線狀強(qiáng)度分布(11)的激光射線(14)的設(shè)備，該設(shè)備包括: -多個(gè)用于產(chǎn)生激光射線(3)的激光光源， -用于將由激光光源發(fā)出的激光射線(3)轉(zhuǎn)換為在工作面(9)內(nèi)具有線狀強(qiáng)度分布(11)的激光射線(14)的光學(xué)工具， 其特征在于:激光光源構(gòu)造成基本模式激光器，并且所述設(shè)備設(shè)計(jì)成使得由激光光源發(fā)出的激光射線(3)中的每一個(gè)激光射線自身不疊加。2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于:激光光源能夠產(chǎn)生折射率M2小于2.0、特別是小于1.5、優(yōu)選小于1.3的激光射線(3)，例如能夠產(chǎn)生折射率M2為1.05的激光射線(3)。3.如權(quán)利要求1或2之任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于:激光光源相應(yīng)構(gòu)造成光纖激光器。4.如權(quán)利要求1至3之任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于:所述設(shè)備設(shè)計(jì)成使得工作面(9)內(nèi)的線狀強(qiáng)度分布(11)具有的長(zhǎng)度與寬度的比率大于10、特別是大于20、優(yōu)選大于30 ο5.如權(quán)利要求1至4之任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于:所述設(shè)備設(shè)計(jì)成使得由各個(gè)激光光源發(fā)出的激光射線(3)沿著線的縱方向(X)基本上并排地設(shè)置在工作面(9)內(nèi)并且共同構(gòu)成激光射線(14)的線狀強(qiáng)度分布(11)，特別是僅僅各個(gè)激光射線(3)的強(qiáng)度分布(10)的側(cè)面(1a)沿著線的縱方向⑴疊加。6.如權(quán)利要求1至5之任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于:光學(xué)工具包括準(zhǔn)直的和/或成像的透鏡工具(4，8)。7.如權(quán)利要求1至6之任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于:光學(xué)工具包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)換構(gòu)件(6)，該轉(zhuǎn)換構(gòu)件能夠?qū)⒏咚狗植嫁D(zhuǎn)換為平頂分布，其中，所述轉(zhuǎn)換構(gòu)件(6)例如能是鮑威爾透鏡或包括鮑威爾透鏡。8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于:所述設(shè)備包括多個(gè)轉(zhuǎn)換構(gòu)件￠)，這些轉(zhuǎn)換構(gòu)件中的一個(gè)轉(zhuǎn)換構(gòu)件分別如下地配屬給激光光源中的一個(gè)激光光源，即，由第一激光光源發(fā)出的激光射線(3)延伸穿過第一轉(zhuǎn)換構(gòu)件￠)，并且由第二激光光源發(fā)出的激光射束(3)延伸穿過第二轉(zhuǎn)換構(gòu)件(6)。9.如權(quán)利要求3至8之任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于:所述設(shè)備包括用于光纖激光器的端部或用于與光纖激光器連接的光導(dǎo)纖維(I)的金屬箍，其中，優(yōu)選配屬給各個(gè)激光光源的金屬箍在至少一個(gè)共同的、特別是導(dǎo)熱的保持件(2)內(nèi)相互連接。10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于:光學(xué)工具包括至少一個(gè)保持件(5，7)，該保持件特別是構(gòu)造成導(dǎo)熱的。11.如權(quán)利要求9或10之任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于:金屬箍的至少一個(gè)保持件(2)與光學(xué)工具的至少一個(gè)保持件(5，7)相互連接成至少一個(gè)模塊。12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于:所述設(shè)備包括所述模塊中的多個(gè)模塊，這些模塊包括保持件(2，5，7)，這些模塊能夠模塊化地、特別是沿著需產(chǎn)生的強(qiáng)度分布(11)的縱方向(X)相互連接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于產(chǎn)生具有線狀強(qiáng)度分布(11)的激光射線(3)的設(shè)備，該設(shè)備包括：多個(gè)用于產(chǎn)生激光射線(3)的激光光源，用于將由激光光源發(fā)出的激光射線(3)轉(zhuǎn)換為在工作面(9)內(nèi)具有線狀強(qiáng)度分布(11)的激光射線(14)的光學(xué)工具，其中，激光光源構(gòu)造成基本模式激光器，并且所述設(shè)備設(shè)計(jì)成使得由激光光源發(fā)出的激光射線(3)中的每一個(gè)激光射線自身不疊加。
【IPC分類】G02B27/09, B23K26/064, B23K26/06
【公開號(hào)】CN105189017
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480019543
【發(fā)明人】V·利索特申克, P·A·哈爾滕
【申請(qǐng)人】Limo專利管理有限及兩合公司
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2014年3月13日
【公告號(hào)】DE102013103422A1, EP2981387A1, US20160041397, WO2014161710A1