DE10209605A1 - Anordnung für die Korrektur von von einer Laserlichtquelle ausgehender Laserstrahlung sowie Verfahren zur Herstellung der Anordnung - Google Patents
Anordnung für die Korrektur von von einer Laserlichtquelle ausgehender Laserstrahlung sowie Verfahren zur Herstellung der AnordnungInfo
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Abstract
Anordnung für die Korrektur von von einer Laserlichtquelle (1) ausgehender Laserstrahlung, umfassend eine Laserlichtquelle (1), die linienförmige Emissionsquellen (2) aufweist, die im Wesentlichen in mindestens einer Reihe in einer ersten Richtung (X) angeordnet sind, wobei weiterhin die im Wesentlichen in einer Reihe angeordneten Emissionsquellen (2) in einer zu der ersten Richtung (X) senkrechten Richtung (Y) zumindest teilweise zu der Reihe versetzt angeordnet sind und wobei weiterhin die Anordnung Korrekturmittel (6, 8, 10) umfasst, die die von der Laserlichtquelle (1) ausgehende Laserstrahlung derart korrigieren können, dass die durch die Versetzung der Emissionsquellen (2) zu der Reihe bewirkte räumliche Verzerrung der Laserstrahlung ausgeglichen wird, wobei die Korrekturmittel (10) als Plattenarray ausgeführt sind und wobei das Plattenarray eine Anzahl von Plattenelementen (11) umfasst, die aus im Wesentlichen planparallelen, für die verwendete Laserstrahlung transparenten Platten bestehen, wobei mindestens zwei der Plattenelemente (11) eine unterschiedliche Dicke aufweisen und dass die Korrekturmittel (10) derart in der von der Laserlichtquelle (1) ausgehenden Laserstrahlung angeordnet sind, dass die von mindestens zwei zueinander versetzten Emissionsquellen (2) ausgehenden Lichtstrahlen (3, 3') von zwei verschiedenen Plattenelementen (11) einen unterschiedlich starken Strahlenversatz erfahren, so dass die durch die Versetzung dieser Emissionsquellen (2) ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung für die Korrektur von von einer
Laserlichtquelle ausgehender Laserstrahlung, umfassend eine Laserlichtquelle, die
linienförmige Emissionsquellen aufweist, die im wesentlichen in mindestens einer
Reihe in einer ersten Richtung angeordnet sind, wobei weiterhin die im
wesentlichen in einer Reihe angeordneten Emissionsquellen in einer zu der ersten
Richtung senkrechten Richtung zumindest teilweise zu der Reihe versetzt
angeordnet sind, und wobei weiterhin die Anordnung Korrekturmittel umfasst, die
die von der Laserlichtquelle ausgehende Laserstrahlung derart korrigieren können,
dass die durch die Versetzung der Emissionsquellen zu der Reihe bewirkte
räumliche Verzerrung der Laserstrahlung ausgeglichen wird. Weiterhin betrifft die
vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung dieser Anordnung.
Eine Anordnung sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art sind aus dem
US-Patent US 6,166,759 bekannt. Bei der darin beschriebenen Anordnung wird die
bei Laserdiodenbarren in der Regel auftretende sogenannte "Smile"-Verzerrung,
die im wesentlichen einer Verbiegung der Reihe von Emissionsquellen entspricht,
korrigiert. Als Korrekturmittel wird dabei eine Glasfaser verwendet, die gleichzeitig
als Kollimatorlinse wirkt, wobei die Glasfaser im wesentlichen parallel zu der Reihe
der Emissionszentren und somit zu der ersten Richtung ausgerichtet ist. Mit Hilfe
dieser Glasfaser wird somit auch gleichzeitig die Fast-Axis-Divergenz des von dem
Laserdiodenbarren ausgehenden Laserlichts kollimiert. Die Glasfaser wird, um
ihrer Korrekturfunktion nachkommen zu können, gezielt mittels eines extrem
komplizierten mechanischen Biegeinstrumentes derart verbogen, dass das von
den einzelnen zueinander versetzten Emissionszentren ausgehende Licht jeweils
etwa mittig auf die dem Laserdiodenbarren zugewandte Querseite der Glasfaser
auftrifft. Dadurch werden die durch die Glasfaser hindurchtretenden von den
einzelnen Emissionsquellen ausgehenden Lichtstrahlen zwar in sich parallelisiert,
weisen aber durchaus noch einen minimalen Strahlversatz gegeneinander auf. Als
besonders nachteilig bei dieser aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung
erweist sich, dass das für die Verbiegung der Glasfaser verwendete Instrument
relativ kompliziert aufgebaut ist, weil insbesondere die Glasfaser an einigen Stellen
nur um wenige µm beziehungsweise Bruchteile von µm gegenüber anderen Stellen
gezielt verbogen werden muss.
Aus dem US-Patent US 5,854,651 sind eine Anordnung sowie ein Verfahren der
eingangs genannten Art bekannt, bei denen als Korrekturmittel unter anderem
planparallele Plättchen verwendet werden. Dabei sind diese planparallelen
Plättchen in Strahlrichtung hinter einer Kollimationslinse für die Fast-Axis und
hinter Fokussierungslinsen für die Slow-Axis sowie weiterhin hinter einer weiteren
Fokussierungslinse für die Fast-Axis angeordnet. Die planparallelen Plättchen sind
entsprechend der vorher vermessenen "Smile"-Verzerrung zur optischen Achse
gekippt. Als nachteilig hierbei erweist sich, dass zum einen für jedes dieser
planparallelen Plättchen entsprechend dem vertikalen Versatz des zugeordneten
Emissionszentrums des Laserdiodenbarrens ein exakter Verkippungswinkel
gegenüber der optischen Achse eingestellt werden muss. Zum anderen ist es als
besonders nachteilig anzusehen, dass dieser Winkel aufgrund des sehr exakt zu
realisierenden Strahlversatzes ausgesprochen exakt gewählt werden muss. Dies
lässt sich unter Umständen nur mit sehr großem Aufwand realisieren.
Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem ist dis Schaffung einer
Anordnung sowie eines Verfahrens der eingangs genannten Art, die einfacher
realisierbar sind.
Dies wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Anordnung durch die kennzeichnenden
Merkmale der Ansprüche 1 und 3 sowie hinsichtlich des Verfahrens durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 14 erzielt.
Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass die Korrekturmittel als Prismenarray
ausgebildet sind. Ein derartiges Prismenarray ist einfacher herstellbar als die aus
dem Stand der Technik bekannte verbogene Glasfaser.
Vorteilhafterweise kann hierbei das Prismenarray aus einzelnen Prismenelementen
bestehen, die derart in der von der Laserlichtquelle ausgehenden Laserstrahlung
angeordnet sind, dass die von mindestens zwei zueinander versetzten
Emissionsquellen ausgehenden Lichtstrahlen auf unterschiedliche
Prismenelemente auftreffen und an einer derer Prismenflächen derart unter einem
unterschiedlichen Winkel abgelenkt werden, dass die durch die Versetzung dieser
Emissionsquellen bewirkte Verzerrung korrigiert wird. Letztlich muss zur
Herstellung eines derartigen Prismenarrays lediglich eine sich um genügend kleine
Winkel unterscheidende Anzahl von Prismenelementen vorhanden sein, so dass
nach entsprechender Analyse der "Smile"-Verzerrung die für die Korrektur
passenden Elemente aneinander gefügt, insbesondere aneinander geklebt
werden. Ein derartiges Prismenarray kann in Strahlrichtung hinter einer
Zylinderlinse oder zylinderlinsenähnlichen Linse angeordnet werden, die als
Kollimatorlinse der Fast-Axis-Divergenz dient.
Gemäß Anspruch 3 ist vorgesehen, dass die Korrekturmittel als Plattenarray
ausgeführt sind und das Plattenarray eine Anzahl von Plattenelementen umfasst,
die aus im wesentlichen planparallelen, für die verwendete Laserstrahlung
transparenten Platten bestehen, wobei mindestens zwei der Plattenelemente eine
unterschiedliche Dicke aufweisen und die Korrekturmittel derart in der von der
Laserlichtquelle ausgehenden Laserstrahlung angeordnet sind, dass die von
mindestens zwei zueinander versetzten Emissionsquellen ausgehenden
Lichtstrahlen von zwei verschiedenen Plattenelementen einen unterschiedlich
starken Strahlenversatz erfahren, so dass die durch die Versetzung dieser
Emissionsquellen bewirkte Verzerrung ausgeglichen wird. Auch ein derartiges
Plattenarray ist einfacher herstellbar als die aus dem Stand der Technik bekannte
Glasfaser.
Vorteilhafterweise kann das Korrekturmittel unter einem vorgebbaren Winkel zur
mittleren Ausbreitungsrichtung der durch sie hindurchtretenden Laserstrahlung
angeordnet sein. Insbesondere kann die Normale auf einer Eintrittsfläche der
Korrekturmittel unter dem vorgebbaren Winkel zu der mittleren
Ausbreitungsrichtung der durch die Korrekturmittel hindurchtretenden
Laserstrahlung angeordnet sein. Hierbei kann der Winkel nach Einbringung des als
Korrekturmittel dienenden Plattenarrays in den Strahlengang gezielt verändert
werden bis eine optimale Korrektur der "Smile"-Verzerrung erreicht ist. Dies bietet
deutliche Vorteile gegenüber der US 5,854,651, weil bei der darin beschriebenen
Anordnung der Winkel als einzig veränderbarer Parameter sehr exakt eingestellt
werden muss.
Es besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, dass die Korrekturmittel als
einstückiger monolithischer Block ausgebildet sind. Durch diese Ausbildung
gestaltet sich die Fertigung der Korrekturmittel wesentlich einfacher, weil keine
voneinander getrennt hergestellten Plättchen zueinander positioniert und
miteinander verklebt werden müssen. Ein derartiges Plattenarray kann
beispielsweise dadurch hergestellt werden, dass die von der Laserlichtquelle
ausgehende Laserstrahlung nach Durchtritt durch eine Zylinderlinse oder eine
zylinderähnliche Linse, deren Zylinderachsen im wesentlichen parallel zu der
ersten Richtung ausgerichtet sind, in der sich auch die Reihe der Emissionsquellen
erstreckt, hinsichtlich ihrer räumlichen Verteilung analysiert wird und daran
anschließend entsprechend der Analyse die Dicken der einzelnen
Plattenelemente gewählt werden.
Auch dieses Plattenarray kann hinter einer Zylinderlinse oder einer
zylinderlinsenähnlichen Linse angeordnet sein, die das von der beispielsweise als
Laserdiodenbarren ausgebildeten Laserlichtquelle ausgehende Licht hinsichtlich
der Fast-Axis-Divergenz fokussiert.
Um die nach dem Durchgang durch die Zylinderlinse oder zylinderlinsenähnliche
Linse und durch das Plattenarray fokussierte Laserstrahlung wieder in eine
hinsichtlich der Fast-Axis parallele Strahlung zu überführen, kann auf der von der
Zylinderlinse oder zylinderlinsenähnlichen Linse abgewandten Seite des als
Plattenarrays ausgebildeten Korrekturmittels eine Konkavlinse angeordnet sein,
die die hinsichtlich der zu der ersten Richtung senkrechten Richtung fokussierte
Laserstrahlung derart bricht, dass diese als bezüglich zu der ersten Richtung
senkrechten Richtung im wesentlichen parallele Laserstrahlung aus der
Konkavlinse austritt. Diese dann parallele Laserstrahlung kann einfacher weiter
verarbeitet werden, insbesondere auf eine Glasfaser abgebildet werden.
Als besonderer Vorteil der vorgenannten Anordnungen ist anzusehen, dass die
Laserlichtquelle vor der Analyse der Laserstrahlung auf eine Kühlvorrichtung
aufgebracht werden kann. In der Regel wird bei Laserdiodenbarren durch
Aufschrauben auf eine beispielsweise als Kupferplatte ausgeführte Kühlvorrichtung
die "Smile"-Verzerrung erst erzeugt beziehungsweise vergrößert. Die
erfindungsgemäße Anordnung beziehungsweise das Verfahren zur Herstellung der
erfindungsgemäßen Anordnung ermöglichen eine Analyse und Korrektur der
"Smile"-Verzerrung nach fertiger Montage des Laserdiodenbarrens auf einer
Kühlvorrichtung. Durch die erfindungsgemäße Anordnung werden somit auch die
Verzerrungen korrigiert, die erst durch die Montage des Laserdiodenbarrens
entstehen.
Bei den vorgenannten erfindungsgemäßen Anordnungen können jedem der
Prismenelemente beziehungsweise jedem der Plattenelemente eine oder mehrere
der Emissionsquellen zugeordnet sein. Die Anzahl der einem jedem der
vorgenannten Elemente zugeordneten Emissionsquellen hängt natürlich zum einen
vom Grad der Versetzung der einzelnen Emissionsquellen zueinander ab und zum
anderen von der Genauigkeit, mit der die Korrektur durchgeführt werden soll. In der
Regel wäre sicherlich die exakteste Korrektur genau dann gegeben, wenn für jede
einzelne Emissionsquelle ein einzelnes der Prismenelemente oder
Plattenelemente vorgesehen ist, das entsprechend der Versetzung dieser
einzelnen Emissionsquelle gestaltet beziehungsweise angeordnet ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich
anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
Fig. 1a eine schematische Ansicht auf eine Anzahl von Emissionsquellen
eines Laserdiodenbarrens in einer idealen Anordnung;
Fig. 1b eine schematische Ansicht auf Emissionsquellen eines
Laserdiodenbarrens in einer überzeichnet dargestellten fehlerhaften
Anordnung;
Fig. 2a eine Seitenansicht einer aus dem Stand der Technik bekannten
Kollimationseinrichtung mit einer Laserlichtquelle gemäß Fig. 1b;
Fig. 2b eine Ansicht gemäß dem Pfeil IIb in Fig. 2a;
Fig. 3 eine Seitenansicht auf eine Fokussierungsanordnung mit einer
Laserlichtquelle gemäß Fig. 1b;
Fig. 4a eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung
mit einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Korrekturmittels;
Fig. 4b eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 5a;
Fig. 5a eine Seitenansicht eines zweiten erfindungsgemäßen
Korrekturmittels;
Fig. 5b eine Ansicht gemäß dem Pfeil Vb in Fig. 5a;
Fig. 6a eine erfindungsgemäße Anordnung mit dem zweiten
erfindungsgemäßen Korrekturmittel;
Fig. 6b eine Ansicht gemäß dem Pfeil VIb in Fig. 6a;
Fig. 7 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Anordnung mit dem zweiten erfindungsgemäßen
Korrekturmittel.
In den Fig. 1 bis Fig. 4 sowie in den Fig. 6 und Fig. 7 sind zur Verdeutlichung der
Orientierung Koordinatensysteme eingezeichnet.
Aus Fig. 1a ist eine schematische Ansicht auf eine Laserlichtquelle 1 mit in einer
Reihe angeordneten Emissionsquellen 2 abgebildet. Derartige Laserlichtquellen 1
sind in der Regel als Laserdiodenbarren ausgeführt. Dabei können die
Dimensionen beispielsweise derart sein, dass die gesamte Breite des
Laserdiodenbarrens in Richtung der abgebildeten Reihe etwa 10 mm beträgt,
wohingegen die Breite in Reihenrichtung der einzelnen Emissionsquellen 2 etwa
200 µm beträgt. Die Proportionen sind hier somit nicht naturgetreu, sondern
lediglich schematisch wiedergegeben, um die mit der im nachfolgenden noch
näher beschriebenen "Smile"-Verzerrung zusammenhängenden Probleme zu
verdeutlichen. Die Ausbreitung der Emissionsquellen 2 in einer Richtung senkrecht
zur Reihenrichtung beträgt beispielsweise 1 µm.
In Fig. 1b sind Emissionsquellen 2 abgebildet, die nicht ideal angeordnet sind und
somit in etwa das von einem Laserdiodenbarren ausgesandte Licht wiedergeben.
Man sieht deutlich, dass die einzelnen Emissionsquellen 2 von einer
Reihenanordnung abweichen. Diese Abweichung ist in Fig. 1b zur Verdeutlichung
sehr drastisch dargestellt. Diese Abweichungen können sich in einem
Größenordnungsbereich zwischen 0,1 µm bis 5 µm bewegen. Es soll noch einmal
deutlich zum Ausdruck gebracht werden, dass die hier gegenüber der Höhe der
Emissionsquellen 2 ausgesprochen großen Abweichungen lediglich zur
Verdeutlichung in dieser Größe gewählt wurden.
Eine derartige Verzerrung des von dem Laserdiodenbarren ausgehenden
Laserlichtes wird im allgemeinen als "Smile"-Verzerrung bezeichnet und kann zum
Beispiel dadurch hervorgerufen beziehungsweise verstärkt werden, dass der
Laserdiodenbarren mit entsprechenden Haltemitteln auf eine Unterlage
aufgeschraubt wird, die beispielsweise aus einem Kupferblock zur Wärmeableitung
besteht.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass die Kollimierung von Lichtstrahlen 3, 3', die von einer
Laserlichtquelle 1 gemäß Fig. 1b ausgehen, Probleme mit sich bringt. In Fig. 2 ist
mit dem Bezugszeichen 4 eine konvexe Zylinderlinse bezeichnet, die in dieser
Anordnung als Kollimationslinse der Fast-Axis-Divergenz des von dem
Laserdiodenbarren ausgehenden Laserlichtes dient. Aufgrund der Tatsache, dass
einzelne Emissionsquellen 2 zueinander in Y-Richtung versetzt sind, ergeben sich
nur für Lichtstrahlen 3, die von im wesentlichen auf der optischen Achse der
Anordnung gemäß Fig. 2 liegenden Emissionsquellen 2 ausgehen, nach dem
Durchtritt durch die Zylinderlinse 4 zu der optischen Achse und damit zur Z-
Richtung parallele Strahlen. Lichtstrahlen 3', die beispielsweise zu der optischen
Achse nach oben versetzt sind, verfassen die Zylinderlinse 4 unter einem Winkel
zur optischen Achse beziehungsweise zur Z-Richtung. Die Abweichung der
Lichtstrahlen 3, 3' voneinander ist zur Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt.
Die Abbildung von Laserstrahlung aus derartigen Lichtstrahlen 3, 3' beispielsweise
auf eine Lichtleitfaser erweist sich als ausgesprochen schwierig beziehungsweise
ohne entsprechende Korrekturmittel als sehr ineffektiv.
In Fig. 3 ist die Zylinderlinse 4, die in Fig. 2 zu Kollimierung diente, als
Fokussierlinse ausgebildet, so dass die durch die Zylinderlinse 4
hindurchtretenden Strahlen in eine Brennebene fokussiert werden. Alternativ dazu
kann der Übergang von Fig. 2a zu Fig. 3 auch dadurch erreicht werden, dass der
Abstand zwischen der Zylinderlinse 4 und der Laserlichtquelle 1 verändert wird.
Aufgrund der versetzten Anordnung einzelner Emissionsquellen 2 in Y-Richtung
ergibt sich auch eine versetzte Anordnung der Fokuspunkte 5, 5' der von den
unterschiedlichen Emissionsquellen 2 ausgehenden Lichtstrahlen 3, 3'.
Aus Fig. 4 ist eine erste erfindungsgemäße Anordnung ersichtlich, bei der ein als
Prismenarray ausgeführtes Korrekturmittel 8 Verwendung findet. Bei dieser
Anordnung kann zuerst das aus der Zylinderlinse 4 austretende Licht hinsichtlich
seiner räumlichen Verteilung analysiert werden. Daran anschließend werden
Prismenelemente 9 erstellt, die sich durch unterschiedliche Prismenwinkel
unterscheiden. Daran anschließend werden diese Prismenelemente 9 zu dem
Prismenarray zusammengefügt. Hierbei kann jeweils eines der Prismenelemente 9
einer oder mehreren der Emissionsquellen 2 zugeordnet werden. Das als
Prismenarray ausgeführte Korrekturmittel 8 wird in Z-Richtung hinter der
Zylinderlinse 4 angeordnet, wobei die Zylinderlinse 4 als Kollimationslinse
angeordnet ist, so dass die aus der Zylinderlinse 4 austretenden Strahlen 3, 3' im
wesentlichen in sich parallel sind. Diese in sich parallelen Strahlen 3, 3' werden in
den einzelnen Prismenelementen 9 je nach Prismenwinkel mehr oder weniger
stark abgelenkt. Die Positionierung des Prismenarrays in den Strahlengängen der
aus der Zylinderlinse 4 austretenden Strahlen 3, 3' sollte derart gewählt werden,
dass die zur Ablenkung verwendeten Prismenflächen etwa im Bereich der
Schnittpunkte der Strahlen 3, 3' hinter der Zylinderlinse 4 angeordnet sind (siehe
dazu auch Fig. 2a), so dass die abgelenkten Strahlen 3, 3' etwa an der gleichen
Position das Prismenarray verlassen. Der vorgenannte Bereich ist unter anderem
abhängig von der Brennweite der Zylinderlinse 4 und ist in Fig. 2a und Fig. 5b nur
prinzipiell dargestellt. Aus Fig. 5b ist entnehmbar, dass nach dem Durchgang durch
das als Prismenarray ausgeführte Korrekturmittel 8 alle von den unterschiedlichen
Emissionsquellen 2 ausgehenden Strahlen 3, 3' parallel zueinander verlaufen und
in Y-Richtung im wesentlichen gleich angeordnet sind.
In Fig. 6a ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung
abgebildet, die eine zweite Ausführungsform eines Korrekturmittels 10 (siehe auch
Fig. 5a und Fig. 5b) umfasst. Bei diesem Korrekturmittel 10 sind jeweils einer oder
mehreren der Emissionsquellen 2 Plattenelemente 11 zugeordnet, die zu einem
das Korrekturmittel 10 bildenden Plattenarray zusammengefasst sind. Die
Plattenelemente 11 können beispielsweise aus planparallelen Plättchen eines
transparenten Materials bestehen. In dem abgebildeten Ausführungsbeispiel sind
die Plattenelemente 11 als einzelne Abschnitte eines einstückigen Plattenarrays
ausgebildet. Die einzelnen Plattenelemente 11 weisen je nach zu korrigierendem
Lichtstrahl 3, 3' eine geeignete Dicke auf. Aus Fig. 5a ist ersichtlich, dass bei
schrägem Einfall in ein derartiges Plattenarray 10 Lichtstrahlen 3, 3', die durch
unterschiedlich dicke Plattenelemente 11 hindurchtreten, einen unterschiedlich
starken Strahlversatz erfahren.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass vor Fertigung des als
Korrekturmittel 10 dienenden Plattenarrays das aus der Zylinderlinse 4 austretende
Licht hinsichtlich seiner räumlichen Verteilung analysiert wird. Daran anschließend
wird ein Plattenarray mit unterschiedlich dicken Plattenelementen 11 gefertigt,
wobei die Dicke der einzelnen Plattenelemente 11 abhängig von dem
entsprechenden Versatz in X-Richtung der Emissionsquellen 2 ist, deren
Lichtstrahlen 3, 3' durch das entsprechende Plattenelement 11 hindurchtreten.
Daran anschließend wird das als Korrekturmittel 10 dienende Plattenarray gemäß
Fig. 6a und Fig. 6b in dem Strahlengang hinter der Zylinderlinse 4 angeordnet und
unter einem Winkel α zur Y-Richtung gekippt.
Als besonders interessanter Vorteil der Erfindung erweist sich hierbei, dass der
Winkel α nach Einbringung des als Korrekturmittel 10 dienenden Plattenarrays in
den Strahlengang gezielt verändert werden kann bis eine optimale Korrektur der
"Smile"-Verzerrung erreicht ist.
Aus Fig. 6a ist ersichtlich, dass das Korrekturmittel 10 in einer Anordnung
eingebracht ist, bei der die Zylinderlinse 4 als Fokussierungslinse dient, so dass
die Strahlen 3, 3' in eine Brennebene fokussiert werden. Da planparallele Platten
einen Strahlversatz verursachen, können somit auch durch das als Plattenarray
ausgeführte Korrekturmittel 10 Strahlversatze der von der Zylinderlinse 4
fokussierten Lichtstrahlen 3, 3' erzielt werden, so dass nach dem Durchtritt durch
das Korrekturmittel 10 die Strahlen 3, 3' von unterschiedlichen Emissionszentren 2
hinsichtlich der Y-Richtung in der Brennebene zusammenfallen.
In Fig. 7 ist verdeutlicht, dass das durch das als Plattenarray ausgeführte
Korrekturmittel 10 hindurchgefallene Licht vermittels einer beispielsweise als
Zylinderlinse ausgebildeten Konkavlinse 12 in hinsichtlich der Fast-Axis
beziehungsweise der Y-Richtung zur Z-Richtung paralleles Licht umgewandelt
werden kann, so dass durch die aus Zylinderlinsen 4, Korrekturmittel 10 und
Konkavlinsen 12 gebildete Anordnung eine Fast-Axis-Kollimierung mit
gleichzeitiger "Smile"-Korrektur realisiert wird.
Die Zylinderlinse 4 kann natürlich in sämtlichen abgebildeten Ausführungsformen
durch eine zylinderlinsenähnliche oder funktional gleichwirkende Linse ersetzt
werden.
Claims (15)
1. Anordnung für die Korrektur von von einer Laserlichtquelle (1) ausgehender
Laserstrahlung, umfassend eine Laserlichtquelle (1), die linienförmige
Emissionsquellen (2) aufweist, die im wesentlichen in mindestens einer Reihe
in einer ersten Richtung (X) angeordnet sind, wobei weiterhin die im
wesentlichen in einer Reihe angeordneten Emissionsquellen (2) in einer zu
der ersten Richtung (X) senkrechten Richtung (Y) zumindest teilweise zu der
Reihe versetzt angeordnet sind, und wobei weiterhin die Anordnung
Korrekturmittel (6, 8, 10) umfasst, die die von der Laserlichtquelle (1)
ausgehende Laserstrahlung derart korrigieren können, dass die durch die
Versetzung der Emissionsquellen (2) zu der Reihe bewirkte räumliche
Verzerrung der Laserstrahlung ausgeglichen wird, dadurch gekennzeichnet,
dass die Korrekturmittel (8) als Prismenarray ausgebildet sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Prismenarray aus einzelnen Prismenelementen (9) besteht, die derart in der
von der Laserlichtquelle (1) ausgehenden Laserstrahlung angeordnet sind,
dass die von mindestens zwei zueinander versetzten Emissionsquellen (2)
ausgehenden Lichtstrahlen (3, 3') auf unterschiedliche Prismenelemente (9)
auftreffen und an einer derer Prismenflächen derart unter einem
unterschiedlichen Winkel abgelenkt werden, dass die durch die Versetzung
dieser Emissionsquellen bewirkte Verzerrung korrigiert wird.
3. Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei die Korrekturmittel
(10) als Plattenarray ausgeführt sind und wobei das Plattenarray eine Anzahl
von Plattenelementen (11) umfasst, die aus im wesentlichen planparallelen,
für die verwendete Laserstrahlung transparenten Platten bestehen, dadurch
gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Plattenelemente (11) eine
unterschiedliche Dicke aufweisen und dass die Korrekturmittel (10) derart in
der von der Laserlichtquelle (1) ausgehenden Laserstrahlung angeordnet
sind, dass die von mindestens zwei zueinander versetzten Emissionsquellen
(2) ausgehenden Lichtstrahlen (3, 3') von zwei verschiedenen
Plattenelementen (11) einen unterschiedlich starken Strahlenversatz
erfahren, so dass die durch die Versetzung dieser Emissionsquellen (2)
bewirkte Verzerrung ausgeglichen wird.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das
Korrekturmittel (10) unter einem vorgebbaren Winkel (α) zur mittleren
Ausbreitungsrichtung der durch sie hindurchtretenden Laserstrahlung
angeordnet ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Normale auf
einer Eintrittsfläche der Korrekturmittel (10) unter einem Winkel (α) zu der
mittleren Ausbreitungsrichtung (Z) der durch die Korrekturmittel (10)
hindurchtretenden Laserstrahlung angeordnet ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
die Korrekturmittel (10) als einstückiger monolitischer Block ausgebildet sind.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen den Korrekturmitteln (8, 10) und der Laserlichtquelle eine
Zylinderlinse (4) oder zylinderlinsenähnliche Linse angeordnet ist, deren
Zylinderachse sich im wesentlichen in der ersten Richtung (X) erstreckt.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderlinse
(4) oder die zylinderlinsenähnliche Linse eine Kollimierung der von der
Laserlichtquelle (1) ausgehenden Laserstrahlung in einer zu der ersten
Richtung (X) senkrechten Richtung (Y) bewirkt.
9. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderlinse
(4) oder die zylinderlinsenähnliche Linse eine Fokussierung der von der
Laserlichtquelle (1) ausgehenden Laserstrahlung in einer zu der ersten
Richtung (X) senkrechten Richtung (Y) bewirkt.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf der von der
Zylinderlinse (4) oder der zylinderlinsenähnlichen Linse abgewandten Seite
der als Plattenarray ausgebildeten Korrekturmittel (10) eine Konkavlinse (12)
angeordnet ist, die die hinsichtlich der zu der ersten Richtung (X) senkrechten
Richtung (Y) fokussierte Laserstrahlung derart bricht, dass diese als
bezüglich zu der ersten Richtung (X) senkrechten Richtung (Y) im
wesentlichen parallele Laserstrahlung aus der Konkavlinse (12) austritt.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 7 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die Prismenelemente (9) oder die Plattenelemente (11)
aneinander geklebt sind.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
dass jedem der Prismenelemente (9) beziehungsweise jedem der
Plattenelemente (11) eine oder mehrere der Emissionsquellen (2) zugeordnet
sind.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
dass die Laserlichtquelle (1) als Laserdiodenbarren ausgeführt ist.
14. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
13, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
- - die von der Laserlichtquelle (1) ausgehende Laserstrahlung wird nach Durchtritt durch eine Zylinderlinse (4) oder eine zylinderähnliche Linse, deren Zylinderachsen im wesentlichen parallel zu der ersten Richtung (X) ausgerichtet sind, in der sich auch die Reihe der Emissionsquellen (2) erstreckt, hinsichtlich ihrer räumlichen Verteilung analysiert;
- - entsprechend der Analyse werden die Prismenwinkel der einzelnen Prismenelemente (9) zueinander oder die Dicken der eibzelnen Plattenelemente (11) gewählt.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Analyse
der Laserstrahlung die Laserlichtquelle (1) auf eine Kühlvorrichtung
aufgebracht wird.
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013102599A1 (de) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Limo Patentverwaltung Gmbh & Co. Kg | Beleuchtungsvorrichtung |
US10025106B2 (en) | 2013-03-14 | 2018-07-17 | Limo Patentverwaltung Gmbh & Co. Kg | Laser-diode bar lighting device |
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DE102016124408A1 (de) * | 2016-12-14 | 2018-06-14 | Lilas Gmbh | Vorrichtung zur Ablenkung und/oder Modulation einer Laserstrahlung, insbesondere einer Mehrzahl von Laserstrahlen |
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