KR20160099570A - 레이저 방사선 형성 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 레이저 방사선(10a, 10c) 형성 장치에 관한 것이며, 상기 장치는, 입사면(2) 및 출사면(3)을 구비한 컴포넌트(1)와, X 방향으로 서로 나란히 배치되는 복수의 렌즈(5a, 5c, 5e)를 구비하여 입사면(2) 상에 제공되는 제 1 렌즈 어레이(4)와, Y 방향으로 서로 나란히 배치되는 복수의 렌즈(7a, 7c, 7e)를 구비하여 출사면(3) 상에 제공되는 제 2 렌즈 어레이(6)를 포함하고, 제 1 렌즈 어레이(4)의 렌즈들(5a, 5c, 5e) 중 제 1 렌즈에 의해 레이저 방사선(10a, 10c)은 X 및 Y 방향과 관련해서 제 1 렌즈 어레이(4)의 렌즈들(5a, 5c, 5e) 중 제 2 렌즈에 의한 경우와 다른 각도로 편향되고, 그리고/또는 제 2 렌즈 어레이(6)의 렌즈들(7a, 7c, 7e) 중 제 1 렌즈에 의해 레이저 방사선(10a, 10c)은 X 및 Y 방향과 관련해서 제 2 렌즈 어레이(6)의 렌즈들(7a, 7c, 7e) 중 제 2 렌즈에 의한 경우와 다른 각도로 편향된다.
Description
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따르는 레이저 방사선 형성 장치에 관한 것이다.
정의: 레이저 방사선의 전파 방향은, 특히 레이저 방사선이 평면파(plane wave)가 아니거나, 또는 적어도 부분적으로 발산할 때, 레이저 방사선의 중간 전파 방향을 의미한다. 레이저 빔, 광빔, 부분 빔 또는 빔은, 별도로 명시되어 있지 않다면, 기하학적 광학의 이상화된 빔을 의미하는 것이 아니라, 예컨대 극소로 작은 빔 횡단면이 아니라 확장된 빔 횡단면을 가지면서 가우스 프로파일 또는 탑햇 프로파일(Top-Hat profile)을 갖는 레이저 빔과 같은 실제 광빔을 의미한다. 광은 가시 스펙트럼 영역뿐만 아니라 적외선 및 자외선 스펙트럼 영역도 지칭한다. 쐐기형이란, 평면들이 존재하는 것을 암시하는 것이 아니라, 쐐기형 구조의 연장이 어느 한 방향으로 진행할 때 그 방향에 대해 수직이거나 기울어진 어느 하나 또는 2개의 방향으로 감소하거나 증가하는 것이다. 다시 말하면, 쐐기형 개념은, 예컨대 쐐기 및 각뿔의 부분 면들과 같은 평면들뿐만 아니라, 예컨대 원뿔의 부분 면들과 같은 만곡된 면들 역시도 포함한다.
최초에 언급한 유형의 장치는 예컨대 EP 2 309 309 A2에 개시되어 있다. 상기 장치는, 섬유 출사부(fiber output)에서 고체 레이저들의 펌핑 동안 바람직한 균일한 근거리 장을 생성하기에 특히 적합하다. EP 2 309 309 A2에 개시된 모놀리식 섬유 커플러는, 몇몇 적용에서 레이저 다이오드 바(laser diode bar)에서 발생하는 이론상 가능한 휘도가 필요한 것이 아니라, 더 낮은 휘도로도 충분하다는 점을 이용한다. 이런 경우, 레이저 다이오드 바의 몇몇 이미터는 광학 시스템에 의해 광 섬유 상에 이미지화될 수 있다. 그러나 이 경우 광섬유는 느린 축(Slow Axis)에서 전체 레이저 다이오드 바의 빔 파라미터 곱(beam parameter product)을 전송할 수 있어야 한다.
본 발명의 과제는, 특히 광 섬유의 코어 지름과 개구수(numerical aperture)의 곱이 대략적으로만 느린 축에서 레이저 다이오드 바의 단일 이미터의 빔 파라미터 곱에 상응하기만 하면 된다는 조건에서 상대적으로 더 높은 휘도를 달성하고, 및/또는 더 효과적으로 구성되는, 전술한 방식의 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제는, 본 발명에 따라, 청구항 제 1 항의 특징들을 갖는 전술한 방식의 장치에 의해 해결된다. 종속 청구항들은 본 발명의 바람직한 구현예들에 관한 것이다.
청구항 제 1 항에 따라서, 제 1 렌즈 어레이는, 이 제 1 렌즈 어레이의 렌즈들 중 제 1 렌즈에 의해 레이저 방사선이 제 1 방향과 관련해서 및/또는 제 2 방향과 관련해서, 제 1 렌즈 어레이의 렌즈들 중 제 2 렌즈에 의한 경우와 다른 각도로 편향되도록 형성되고, 및/또는 제 2 렌즈 어레이는, 이 제 2 렌즈 어레이의 렌즈들 중 제 1 렌즈에 의해 레이저 방사선이 제 1 방향과 관련해서 및/또는 제 2 방향과 관련해서 제 2 렌즈 어레이의 렌즈들 중 제 2 렌즈에 의한 경우와 다른 각도로 편향되도록 형성된다. 제 1 렌즈 어레이의 렌즈들 중 하나 또는 복수의 렌즈는 레이저 다이오드 바의 개별 이미터들로부터 개시되는 레이저 방사선을 제 2 방향과 관련해서 편향시킬 수 있으며, 특히, 이는, 제 1 렌즈 어레이의 상이한 렌즈들로부터 개시되는 레이저 방사선들이 제 2 방향으로 서로 이격되어 있는 제 2 렌즈 어레이의 상이한 렌즈들 상에 부딪치도록 이루어진다.
이 경우, 특히, 제 1 렌즈 어레이 및/또는 제 2 렌즈 어레이는, 제 1 렌즈 어레이의 하나의 렌즈를 통과하는 레이저 방사선이 정확히 제 2 렌즈 어레이의 하나의 렌즈를 통과하고, 특히 제 1 렌즈 어레이의 렌즈들의 개수는 제 2 렌즈 어레이의 렌즈들의 개수에 상응하도록 형성될 수 있다. 이런 경우, 본원의 장치가 하나의 레이저 다이오드 바 또는 레이저 다이오드 바들의 하나의 스택에서 개시되는 레이저 방사선을 형성하기 위해 사용된다면, 제 1 방향은 느린 축에 상응하고, 제 2 방향은 빠른 축(Fast Axis)에 상응한다. 이런 방식의 형성에서, 레이저 방사선은 레이저 다이오드 바의 각각의 이미터에 의해 입사면에서 매칭되는 렌즈 상에 부딪치며, 상기 렌즈는 시준(collimation) 또는 이미지화에 추가해서 빠른 축 방향 및 느린 축 방향에서 일정한 각도를 레이저 방사선의 포인팅 벡터(Poynting vector)에 가한다. 이 경우, 컴포넌트의 입사면 상에서, 느린 축을 따라서 서로 나란히 배치되는 렌즈들의 개수는 레이저 다이오드 바의 이미터들의 개수에 상응한다. 빠른 축 방향 및 느린 축 방향에서 레이저 방사선의 포인팅 벡터에 가해지는 각도는 특히 이미터의 레이저 방사선이 컴포넌트의 출사면 상에서 빠른 축의 방향으로 상이한 렌즈들에 부딪치도록 선택된다. 그에 따라, 컴포넌트의 출사면 상에서도, 빠른 축을 따라서 상하로 배치되는 렌즈들의 개수는 레이저 다이오드 바의 이미터들의 개수에 상응한다.
입사면은 제 1 방향에서 출사면보다 더 확장되어 있을 수 있고, 및/또는 출사면은 제 2 방향에서 입사면보다 더 확장되어 있을 수 있다. 이로 인해, 입사면 및 출사면 상에서 상이한 방향들로 서로 나란히 배치된 렌즈들이 고려된다.
또한, 제 1 렌즈 어레이의 상이한 렌즈들은 특히 제 2 방향과 관련해서 상이한 쐐기형 구조를 가질 수 있고, 및/또는 제 2 렌즈 어레이의 상이한 렌즈들은 특히 제 1 방향과 관련해서 상이한 쐐기형 구조를 가질 수 있다. 제 1 렌즈 어레이의 렌즈들의 제 2 방향과 관련한 상이한 쐐기형 구조에 의해, 상기 렌즈들에서 개시되는 레이저 방사선이, 제 2 방향으로 서로 나란히 배치되는 제 2 렌즈 어레이의 렌즈들 중 상이한 렌즈들 상에 부딪치는 것이 달성된다. 또한, 제 2 렌즈 어레이의 렌즈들의 제 1 방향과 관련한 상이한 쐐기형 구조에 의해, 상기 렌즈에 부딪치는 레이저 방사선이 다시 본원의 장치의 광축에 대해 굴절되는 것이 달성된다.
또한, 제 1 렌즈 어레이의 렌즈들은 제 2 방향으로 서로 오프셋 되어 배치될 수 있고, 및/또는 제 2 렌즈 어레이의 렌즈들은 제 1 방향으로 서로 오프셋 되어 배치될 수 있다. 이런 오프셋은 쐐기형 구조들과 유사하게 작용하며 레이저 방사선들의 편향 시 상기 쐐기형 구조들을 지원한다.
특히 제 1 렌즈 어레이의 렌즈들 및/또는 제 2 렌즈 어레이의 렌즈들은 실린더 렌즈들 또는 실린더와 유사한 렌즈들로서 형성된다. 이로 인해, 이미지화 또는 시준과 관련해서 제 1 렌즈 어레이의 렌즈들은 레이저 다이오드 바의 레이저 방사선의 빠른 축에만 작용하고 제 2 렌즈 어레이의 렌즈들은 레이저 다이오드 바의 레이저 방사선의 느린 축에만 작용하는 것이 달성될 수 있다.
이 경우, 특히, 제 1 렌즈 어레이의 실린더 렌즈들 또는 실린더와 유사한 렌즈들의 실린더 축들 중 적어도 하나의 실린더 축은 제 2 렌즈 어레이의 실린더 렌즈들 또는 실린더와 유사한 렌즈들의 실린더 축들 중 적어도 하나의 실린더 축에 대해 수직으로 정렬될 수 있다.
또한, 제 1 렌즈 어레이의 실린더 렌즈들 또는 실린더와 유사한 렌즈들의 실린더 축들은 제 1 방향에 대해 평행하거나, 또는 제 1 방향과 45° 미만, 바람직하게는 35° 미만, 특히 바람직하게는 25° 미만의 각도를 형성할 수 있고, 및/또는 제 2 렌즈 어레이의 실린더 렌즈들 또는 실린더와 유사한 렌즈들의 실린더 축들은 제 2 방향에 대해 평행하거나, 또는 제 2 방향과 45° 미만, 바람직하게는 35° 미만, 특히 바람직하게는 25° 미만의 각도를 형성할 수 있다.
이 경우, 제 1 렌즈 어레이의 실린더 렌즈들 또는 실린더와 유사한 렌즈들 중 적어도 2개의 렌즈의 실린더 축들은 서로 0° 내지 25°의 각도, 바람직하게는 0° 내지 15°의 각도, 특히 바람직하게는 0° 내지 10°의 각도를 형성할 수 있고, 및/또는 제 2 렌즈 어레이의 실린더 렌즈들 또는 실린더와 유사한 렌즈들 중 적어도 2개의 렌즈의 실린더 축들은 서로 0° 내지 25°의 각도, 바람직하게는 0° 내지 15°의 각도, 특히 바람직하게는 0° 내지 10°의 각도를 형성할 수 있다.
이런 조치들에 의해, 느린 축으로 서로 나란히 배치되는, 레이저 다이오드 바의 개별 이미터들에서 개시되는 레이저 방사선들은 제 1 방향 또는 느린 축 방향에서 광축에 대해 편향된다. 이런 편향은 예컨대 제 1 방향에서 제 1 렌즈 어레이의 렌즈들의 상이한 쐐기형 구조들에 의해 지원될 수 있다.
특히, 제 1 렌즈 어레이의 실린더 렌즈들 또는 실린더와 유사한 렌즈들 중 적어도 하나의 렌즈는, 레이저 다이오드 바 또는 레이저 바들의 스택의 이미터에서 개시되는 레이저 방사선을 제 2 방향과 관련해서 광 섬유의 입사면에 이미지화하거나, 또는 제 2 방향과 관련해서 시준할 수 있도록 형성될 수 있고, 및/또는 제 2 렌즈 어레이의 실린더 렌즈들 또는 실린더와 유사한 렌즈들 중 적어도 하나의 렌즈는, 레이저 다이오드 바 또는 레이저 다이오드 바들의 스택의 이미터에서 개시되는 레이저 방사선을 제 1 방향과 관련해서 광 섬유의 입사면에 이미지화하거나, 또는 제 1 방향과 관련해서 시준할 수 있는 방식으로 형성될 수 있다. 특히 빠른 축 및 느린 축과 관련한 이미지화에 의해, 단일 컴포넌트로 레이저 다이오드 바의 레이저 방사선은 높은 휘도로 광 섬유 내로 인-커플링될 수 있다.
이 경우, 특히 바람직하게는, 컴포넌트가 모놀리식 컴포넌트이다.
또한, 제 1 렌즈 어레이의 렌즈들 및/또는 제 2 렌즈 어레이의 렌즈들은 실질적으로 각각 제 1 방향과 관련해서만, 또는 제 2 방향과 관련해서만 레이저 방사선을 형성할 수 있다. 그러나, 제 1 렌즈 어레이의 렌즈들 및/또는 제 2 렌즈 어레이의 렌즈들은 각각 제 1 방향과 관련해서뿐만 아니라 제 2 방향과 관련해서도 레이저 방사선을 형성할 수 있다.
특히, 제 1 렌즈 어레이의 렌즈들은 예컨대 빠른 축에 상응할 수 있는 제 2 방향과 관련해서 레이저 방사선을 시준할 수 있고, 제 2 렌즈 어레이의 렌즈들은 제 2 방향과 관련해서 레이저 방사선을 집속할 수 있으며, 그리고 예컨대 느린 축에 상응할 수 있는 제 1 방향과 관련해서는 레이저 방사선을 이미지화할 수 있다. 이 경우, 제 2 렌즈 어레이의 렌즈들의 경우 제 1 및 제 2 방향과 관련해서 상이한 곡률들이 제공될 수 있다.
대안으로서 또는 추가로, 제 1 및 제 2 렌즈 어레이의 렌즈들은 각각 어느 한 축에서 예컨대 갈릴레이 망원경 또는 케플러 망원경과 같은 텔레스코프로서, 또는 두꺼운 렌즈처럼 기능할 수 있다.
한 추가 실시형태의 경우, 광학 시스템은 앞서 설명한 것처럼 작동할 수 있지만, 제 2 렌즈 어레이의 렌즈들로부터 시준되어 재선별된 광이 출사될 수 있다. 그런 다음, 상기 광은 특히 경제적인 원형 렌즈에 의해 집속된다.
시준 실행의 경우, 특히 바람직하게는 빠른 축에 각각의 이미터를 위한 텔레스코프 어셈블리를 구성하고 느린 축에서만 시준한다. 그에 따라, 한편으로는 이미터들과 광학 시스템 간의 간격과 다른 한편으로는 두 축에 대한 광학 시스템의 두께가 동일해야만 한다는 경계 조건은, 소스의 빔 품질이 두 축에서 유지되도록 충족된다. 빔 품질 또는 빔 파라미터 곱(BPP)은 소스 측에서 중간부에서의 빔 반경과 원거리장 각도 절반의 곱을 의미한다. 섬유 입사부(fiber input)의 측에서는, 상기 빔 품질 또는 빔 파라미터 곱은 섬유 위치에서의 빔 반경과 원거리장 각도 절반의 곱을 의미한다. 종래 기술에서 통상적인 것처럼, 광학 파라미터들의 선택이 부적합한 경우, 일반적으로, 두 축에서 섬유 위치에서의 상기 곱이 소스의 빔 파라미터 곱에 상응하지 않는다.
본 발명에 따른 장치는 레이저 다이오드 바에서 개시되는 광이 아니라, 임의의 다른 레이저 광원들에서 개시되는 광을 형성할 수 있다. 예컨대 임의의 열의 레이저들, 또는 서로 나란히 배치되어 레이저 광을 출사하는 섬유 출사부들, 또는 양자 캐스케이드 레이저들이 제공될 수도 있다.
또한, 렌즈들은 기울어진 및/또는 분산된 실린더 렌즈들로서 형성될 수 있거나, 또는 렌즈들은 임의의 자유 형상면(freeform surface)을 가질 수 있다.
또한, 제 1 렌즈 어레이의 렌즈들의 렌즈 중심들은 렌즈들에 할당된 광원에 대해 상이한 이격 간격을 가질 수 있다. 이는, 예컨대 레이저 다이오드 바의 각각의 이미터에서부터 본원의 장치의 배면까지 광로들이 여타의 경우 분명하게 다를 수 있기 때문에 바람직하다. 그러나 이는 제 2 방향 또는 느린 축과 관련해서 이미지화를 분명하게 더 어렵게 할 수도 있다.
예컨대 확장된 다항식(extended polynomial)을 통해 렌즈들의 표면들을 나타낼 수 있다. 이 경우, 예컨대 제 1 및 제 2 방향에서 선형 항들은 쐐기 함수(wedge function)를 위해 사용될 수 있다. 또한, 제 1 방향에서 짝수 지수들(even exponent)을 갖는 항들은 제 1 방향과 관련한 곡률을 위해 사용될 수 있고, 제 2 방향에서 짝수 지수들을 갖는 항들은 제 2 방향과 관련한 곡률을 위해 사용될 수 있다. 따라서 제 1 및 제 2 방향과 관련해서 혼합된 항들로, 표면들의 형상을 계속하여 개선할 수 있다.
적합한 소프트웨어에 의해, 렌즈 요소들은 임의의 자유 형상 요소들로서 최적화될 수 있다.
본 발명은 첨부한 도면들을 참고로 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 제 1 실시형태를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 장치를 도시한 정면도이다.
도 3은 개략적으로 예시된 레이저 방사선과 함께 장치를 도 1에 상응하게 도시한 도면이다.
도 4는 개략적으로 예시된 레이저 방사선과 함께 도 1에 따른 장치를 도시한 평면도이다.
도 5는 개략적으로 예시된 레이저 방사선과 함께 도 1에 따른 장치를 도시한 측면도이다.
도 6은 개별 렌즈들의 기능이 명료하게 나타나는, 개략적으로 예시된 레이저 방사선과 함께 도 1에 따르는 장치를 도시한 개략적 사시도이다.
도 7은 개략적으로 예시된 레이저 방사선과 함께 도 6에 따른 개략도를 도시한 정면도이다.
도 8은 개략적으로 예시된 레이저 방사선과 함께 도 6에 따른 개략도를 도시한 평면도이다.
도 9는 개략적으로 예시된 레이저 방사선과 함께 도 6에 따른 개략도를 도시한 측면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 장치의 제 2 실시형태를 도시한 정면 사시도이다.
도 11은 도 10에 따른 장치의 입사면을 도시한 확대도이다.
도 12는 도 10에 따른 장치를 도시한 배면 사시도이다.
도 13은 도 10에 따른 장치의 출사면의 영역을 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1에 따른 장치를 도시한 정면도이다.
도 3은 개략적으로 예시된 레이저 방사선과 함께 장치를 도 1에 상응하게 도시한 도면이다.
도 4는 개략적으로 예시된 레이저 방사선과 함께 도 1에 따른 장치를 도시한 평면도이다.
도 5는 개략적으로 예시된 레이저 방사선과 함께 도 1에 따른 장치를 도시한 측면도이다.
도 6은 개별 렌즈들의 기능이 명료하게 나타나는, 개략적으로 예시된 레이저 방사선과 함께 도 1에 따르는 장치를 도시한 개략적 사시도이다.
도 7은 개략적으로 예시된 레이저 방사선과 함께 도 6에 따른 개략도를 도시한 정면도이다.
도 8은 개략적으로 예시된 레이저 방사선과 함께 도 6에 따른 개략도를 도시한 평면도이다.
도 9는 개략적으로 예시된 레이저 방사선과 함께 도 6에 따른 개략도를 도시한 측면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 장치의 제 2 실시형태를 도시한 정면 사시도이다.
도 11은 도 10에 따른 장치의 입사면을 도시한 확대도이다.
도 12는 도 10에 따른 장치를 도시한 배면 사시도이다.
도 13은 도 10에 따른 장치의 출사면의 영역을 도시한 평면도이다.
도면들에서 동일하거나 기능상 동일한 부재들 또는 광빔들은 동일한 도면부호들을 갖는다. 또한, 도면들에서 더 나은 방향 설정을 위해 데카르트 좌표계들도 표시되어 있다. 또한, 명확성을 위해, 도 4 및 도 5에는 광축(11)이 도시되어 있다.
도 6 내지 도 9는 개략적으로만 광학 기능성 렌즈 표면들을 설명하고 있으면서 상기 렌즈 표면들을 별도의 컴포넌트들로서 도시하고 있다. 그러나 본 발명에 따른 장치는, 하기에서 상세하게 기재되는 것처럼, 렌즈 표면들이 통합되어 있는 기판 또는 모놀리식 컴포넌트를 제공한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 장치는 입사면(2)과 출사면(3)을 포함하는 모놀리식 투명 컴포넌트(1)로서 형성된다. 이 경우, 입사면(2)과 출사면(3)은 표시된 좌표계의 Z 방향으로 서로 대향하여 배치된다(도 1 참조). 다시 말하면, Z 방향은 형성할 레이저 방사선의 전파 방향에 상응한다.
입사면(2) 상에는, 표시된 좌표계의 X 방향에 상응하는 제 1 방향으로 서로 나란히 배치되는 복수의 렌즈(5a, 5b, 5c, 5d, 5e)를 포함하는 제 1 렌즈 어레이(4)가 배치된다. 도면들에는 간단한 도시를 위해 각각 5개의 렌즈(5a, 5b, 5c, 5d, 5e)만이 도시되어 있다. 그러나 5개보다 많거나 적은 렌즈도 제공될 수 있다.
렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e)은 표시된 좌표계의 Y 방향에 상응하는 제 2 방향으로 서로 오프셋 되어 배치된다(도 2 참조). 이 경우, 도 2에서 좌측 가장자리에 배치된 렌즈(5a)는 Y 방향과 관련해서 입사면(2)의 하부 가장자리에 배치되며, 이에 반해 우측 가장자리에 배치된 렌즈(5e)는 Y 방향과 관련해서 입사면(2)의 상부 가장자리에 배치된다. 또한, 중앙 렌즈(5c)는 Y 방향과 관련해서 대략 중심에 배치된다. 두 렌즈(5b 및 5d)는 Y 방향과 관련해서 각각 외부 렌즈들(5a, 5e)과 중앙 렌즈(5c) 사이의 중간 위치를 취한다.
또한, 제 1 렌즈 어레이(4)의 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e)은 Y 방향에서 각각 상이한 쐐기형 구조에 의해 서로 구별된다. 도 1에는, 좌측에 배치된 렌즈(5a)가, Y 방향과 관련한 그 상부 가장자리에서, 그 하부 가장자리에서보다 Z 방향으로 더 확장되어 있는 것이 도시되어 있다. 우측에 배치된 렌즈(5e)는, Y 방향과 관련한 그 상부 가장자리에서, 그 하부 가장자리에서보다 Z 방향으로 덜 확장되어 있다. 나머지 렌즈들(5b, 5c, 5d)은 중간 값들을 취한다.
제 1 렌즈 어레이(4)의 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e)은 실린더 렌즈들 또는 실린더와 유사한 렌즈들로서 형성되며, 이 렌즈들의 실린더 축들은 적어도 부분적으로 X 방향으로 연장된다. 이 경우, 중앙 렌즈(5c)의 실린더 축은 X 방향에 대해 평행하고, 이에 반해 다른 렌즈들(5a, 5b, 5d, 5e)의 실린더 축들은 X 방향과 0°보다 큰 각도를 형성한다.
따라서, 특히 도 4에는, 두 외부 렌즈(5a 및 5e)의 실린더 축들이 X 방향과 약 20° 또는 -20°의 각도를 형성하는 것이 도시되어 있다. 또한, 도 4에는, 두 렌즈(5b 및 5d)의 실린더 축들이 X 방향과 약 10° 또는 -10°의 각도를 형성하는 것이 도시되어 있다.
제 1 렌즈 어레이(4)의 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e)의 실린더 축들의 상이한 정렬은, 예컨대 도 1로부터 알 수 있는 것처럼, X 방향으로 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e)의 상이한 쐐기형 구조에 의해 수반될 수 있다.
출사면(3) 상에는, 도시된 좌표계의 Y 방향에 상응하는 제 2 방향으로 서로 나란히 배치되는 복수의 렌즈(7a, 7b, 7c, 7d, 7e)를 포함하는 제 2 렌즈 어레이(6)가 배치된다. 도면들에는, 간단한 도시를 위해, 각각 5개의 렌즈(7a, 7b, 7c, 7d, 7e)만이 도시되어 있다. 그러나 5개보다 많거나 적은 렌즈도 제공될 수 있다.
렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e)은 도시된 좌표계의 X 방향에 상응하는 제 1 방향으로 서로 오프셋 되어 배치된다(이에 대해 도 8 참조). 이 경우, 도 8에서 상부 가장자리에 배치된 렌즈(7a)는 X 방향 관련해서 출사면(3)의 우측 가장자리에 배치되며, 이에 반해 하부 가장자리에 배치된 렌즈(7e)는 X 방향과 관련해서 입사면(2)의 좌측 가장자리에 배치된다. 또한, 중앙 렌즈(7c)는 X 방향과 관련해서 대략 중심에 배치된다. 두 렌즈(7b 및 7d)는 X 방향과 관련해서 각각 외부 렌즈들(7a, 7e)과 중앙 렌즈(7c) 사이의 중간 위치들을 취한다.
또한, 제 2 렌즈 어레이(6)의 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e)은 X 방향에서 각각 상이한 쐐기형 구조에 의해 서로 구별된다. 도 7에는, 상부에 배치된 렌즈(7a)가, X 방향과 관련한 그 좌측 가장자리에서, 그 우측 가장자리에서보다 Z 방향으로 더 확장되어 있는 것이 도시되어 있다. 하부에 배치된 렌즈(7e)는, X 방향과 관련한 그 좌측 가장자리에서, 그 우측 가장자리에서보다 Z 방향으로 덜 확장되어 있다. 나머지 렌즈들(7b, 7c, 7d)은 중간 값들을 취한다.
제 2 렌즈 어레이(6)의 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e)은 실린더 렌즈들 또는 실린더와 유사한 렌즈들로서 형성되며, 이 렌즈들의 실린더 축들은 적어도 부분적으로 Y 방향으로 연장된다. 이 경우, 중앙 렌즈(7c)의 실린더 축은 Y 방향에 대해 평행하고, 이에 반해 다른 렌즈들(7a, 7b, 7d, 7e)의 실린더 축들은 Y 방향과 0°보다 큰 각도를 형성한다.
따라서, 특히 도 5에는, 두 외부 렌즈(7a 및 7e)의 실린더 축들이 Y 방향과 약 20° 또는 -20°의 각도를 형성하는 것이 도시되어 있다. 또한, 도 5에는, 두 렌즈(7b 및 7d)의 실린더 축들이 Y 방향과 약 10° 또는 -10°의 각도를 형성하는 것이 도시되어 있다.
제 2 렌즈 어레이(6)의 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e)의 실린더 축들의 상이한 정렬은, 예컨대 도 5로부터 알 수 있는 것처럼, Y 방향으로 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e)의 상이한 쐐기형 구조에 의해 수반될 수 있다.
도시된 장치는 특히 미도시한 레이저 다이오드 바에서 개시되는 레이저 방사선(10a, 10b, 10c, 10d, 10e)을 형성할 수 있으며, 레이저 다이오드 바의 개별 이미터들은 도 3 내지 도 6뿐만 아니라 도 8 및 도 9에서 도면부호 8을 갖는 위치들에 각각 배치될 수 있다. 이 경우, X 방향은 레이저 다이오드 바의 느린 축에 상응하고 Y 방향은 레이저 다이오드 바의 빠른 축에 상응한다.
또한, 도 3 내지 도 6뿐만 아니라 도 8 및 도 9에서, 예컨대 미도시한 광 섬유의 입사면이 배치될 수 있는 위치는 도면부호 9로 표시된다.
제 1 렌즈 어레이(4)의 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e) 및 제 2 렌즈 어레이(6)의 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e)은 각각 그들에 부딪치는 레이저 방사선(10a, 10b, 10c, 10d, 10e)의 편향만 아니라 레이저 방사선(10a, 10b, 10c, 10d, 10e)의 이미지화 또는 시준을 위해서도 사용된다. 특히 도 9에 따르는 개략도에는, 제 1 렌즈 어레이(4)의 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e)이 미도시한 개별 이미터들(도면부호 8 참조)에서 개시되는 레이저 방사선(10a, 10b, 10c, 10d, 10e)을 빠른 축 또는 Y 방향과 관련해서 광 섬유의 미도시한 입사면(도면부호 9 참조) 상에 각각 이미지화할 수 있는 것이 분명하게 나타나있다.
동시에, 제 1 렌즈 어레이(4)의 편심 렌즈들(5a, 5b, 5d, 5e)의 기울어진 실린더 축들에 의해서는, 상기 렌즈들에서 개시되는 레이저 방사선(10a, 10b, 10d, 10e)이 X 방향에서 광축(11)에 대해 편향되어(도 4, 도 6 및 도 8 참조), 제 2 렌즈 어레이의 렌즈들(7a, 7b, 7d, 7e) 상에 부딪치게 된다. 이 경우, 특히 제 1 렌즈 어레이(4)의 각각의 렌즈(5a, 5b, 5c, 5d, 5e)에는, 제 1 렌즈 어레이(4)의 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e) 중 하나의 렌즈를 통과하는 레이저 방사선(10a, 10b, 10c, 10d, 10e)이 제 2 렌즈 어레이(6)의 정확히 하나의 렌즈(7a, 7b, 7c, 7d, 7e)를 통과하는 방식으로, 제 2 렌즈 어레이(6)의 정확히 하나의 렌즈(7a, 7b, 7c, 7d, 7e)가 할당된다. 이는 도 6에 분명하게 도시되어 있다.
추가로, 제 1 렌즈 어레이(4)의 편심 렌즈들(5a, 5b, 5d, 5e)의 각각 상이한 쐐기형 구조들에 의해서는, 상기 렌즈들에서 개시되는 레이저 방사선(10a, 10b, 10d, 10e)이 광축(11)으로부터 이격되면서 Y 방향으로 상향 및 하향 편향되어(도 5, 도 6 및 도 9 참조), 제 2 렌즈 어레이(6)의 상응하는 렌즈들(7a, 7b, 7d, 7e) 상에 부딪치게 된다.
여기서 주의할 점은, 제 1 렌즈 어레이(4)의 중앙 렌즈(5c)가 기울어진 실린더 축 및 쐐기형 구조를 갖지 않으며, 그럼으로써 상기 렌즈(5c)를 통과하는 레이저 방사선(10c)은 X 방향과 관련해서, 그리고 Y 방향과 관련해서 편향되지 않고 그로 인해 제 2 렌즈 어레이(6)의 중앙 렌즈(7c) 상에 부딪친다는 것이다(도 6 참조). 이 경우, 상기 레이저 방사선은 빠른 축과 관련해서만 광 섬유의 미도시한 입사면(도면부호 9 참조) 상에 이미지화된다.
도시한 실시예에서, 도 6에서 좌측에 배치된 렌즈(5a)를 통과하는 레이저 방사선(10a)은 최상위 렌즈(7a)로 상향 편향되고, 다음 렌즈(5b)를 통과하는 레이저 방사선(10b)도 렌즈(7a)의 하부에 배치된 렌즈(7b)로 상향 편향되며, 그리고 이는 나머지 렌즈들에 대해서도 동일하게 수행된다. 상기 순서는 바뀔 수 있다. 또한, 레이저 방사선들(10a, 10b, 10c, 10d, 10e)의 편향은 "일목요연하게 선별"되지 않아도 된다. 예컨대, 제 1 렌즈 어레이(4)의 2개의 이웃한 렌즈(5a, 5b)에서 개시되는 레이저 방사선(10a, 10b)은 제 2 렌즈 어레이(6)의 이웃한 렌즈들 상에 부딪치지 않을 수 있다. 오히려 렌즈 어레이들(4, 6)은 다양한 광로들의 광로 길이들이 특히 바람직하도록 형성될 수 있고 그에 따라 레이저 방사선들도 그렇게 되도록 편향될 수 있다.
또한, 도 8에 따른 개략도에는, 제 2 렌즈 어레이(6)의 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e)이 미도시한 개별 이미터들(도면부호 8 참조)에서 개시되는 레이저 방사선(10a, 10b, 10c, 10d, 10e)을 느린 축 또는 X 방향과 관련해서 광 섬유의 미도시한 입사면(도면부호 9 참조) 상에 각각 이미지화할 수 있는 것이 도시되어 있다.
동시에, 제 2 렌즈 어레이(6)의 편심 렌즈들(7a, 7b, 7d, 7e)의 기울어진 실린더 축들에 의해서는, 제 1 렌즈 어레이(4)의 편심 렌즈들(5a, 5b, 5d, 5e)에서 개시되는 레이저 방사선(10a, 10b, 10d, 10e)이 Y-Z 평면에서 연장되도록 X 방향으로 편향된다(도 8 참조).
추가로, 제 2 렌즈 어레이(6)의 편심 렌즈들(7a, 7b, 7d, 7e)의 각각 상이한 쐐기형 구조들에 의해서는, 제 1 렌즈 어레이(4)의 편심 렌즈들(5a, 5b, 5d, 5e)에서 개시되는 레이저 방사선(10a, 10b, 10d, 10e)이 광축(11)에 대해 Y 방향으로 상향 및 하향 편향되어(도 9 참조), 광 섬유의 미도시한 입사면(도면부호 9 참조) 상에 부딪치게 된다.
여기서 주의할 점은, 제 2 렌즈 어레이(6)의 중앙 렌즈(7c)가 기울어진 실린더 축 및 쐐기형 구조를 갖지 않으며, 그럼으로써 상기 렌즈(7c)를 통과하는 레이저 방사선(10c)은 X 방향과 관련해서 그리고 Y 방향과 관련해서 편향되지 않는다는 것이다(도 6 참조). 상기 레이저 방사선은 오히려 느린 축과 관련해서만 광 섬유의 미도시한 입사면(도면부호 9 참조) 상으로 이미지화된다.
대안으로서, 제 1 렌즈 어레이(4)의 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e) 및/또는 제 2 렌즈 어레이(6)의 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e)은 개별 이미터들에서 개시되는 레이저 방사선을 이미지화하는 것이 아니라 시준할 수 있다. 그런 다음, 느린 축 및 빠른 축과 관련해서 시준된 레이저 방사선은 경제적인 구면 광학 시스템에 의해 예컨대 광 섬유의 입사면 상에 집속될 수 있다.
본 발명에 따른 장치(1)의 도 10 내지 도 13에 도시된 실시예도 입사면(2) 및 출사면(3)을 구비한 모놀리식 투명 컴포넌트(1)로서 형성된다. 이 경우, 입사면(2) 및 출사면(3)은 도시된 좌표계의 Z 방향으로 서로 대향하여 배치된다(도 10 참조). 다시 말해 Z 방향은 형성할 레이저 방사선의 전파 방향에 상응한다.
본 발명에 따른 장치(1)의 도 10 내지 도 13에 도시된 실시예의 경우, 입사면(2) 상에 뿐만 아니라 출사면(3) 상에도, 각각 제 1 렌즈 어레이(4)의 6개의 렌즈(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) 및 제 2 렌즈 어레이(6)의 6개의 렌즈(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)가 도시되어 있다. 물론, 6개보다 많거나 적은 렌즈도 제공될 수 있다. 바람직하게는 3개 내지 49개의 렌즈, 특히 8개 내지 11개의 렌즈가 사용될 수 있다.
예컨대 10개의 이미터를 포함하는 미도시한 미니 레이저 다이오드 바의 레이저 방사선을 형성할 수 있는 10개의 렌즈가 제공될 수 있다. 특히 상기 미니 레이저 다이오드 바의 경우 이미터들은 100㎛의 X 방향 폭과 500㎛의 중심 간 간격을 가질 수 있다.
도 10 내지 도 13에 도시된 실시형태의 경우, 6개의 렌즈(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f)는 서로 다르며, 렌즈들의 각각의 쌍들(5a, 5f; 5b, 5e; 5c, 5d)은 서로 반사 대칭이다. 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f)은 각각 X 방향의 곡률뿐만 아니라 Y 방향의 곡률도 갖는다. 또한, 렌즈들은 실질적으로 볼록한 형상을 가지면서 이미터들 각각의 레이저 방사선(10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f)을 X 및 Y 방향으로 편향시킨다. 이 경우, 특히, 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f)은 도 1 내지 도 9와 관련하여 설명한 쐐기형 구조도 갖는다.
렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f)의 표면들은, 축마다 짝수 항들이 존재할 뿐만 아니라 X 및 Y의 혼합된 항들도 존재하는 혼합된 다항식에 의해 나타내질 수 있다. 단지 1차 식일 뿐인 경우에서보다 더 높은 X 및 Y의 홀수 항들 역시도 필요할 수 있다.
렌즈들은 X 방향으로 서로 나란히 배치된다. 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f)의 정점들은 반드시 한 선상에 있지 않아도 되지만, 렌즈 구경들은 개별 이미터들의 중심들에 대해 충분히 대칭이어야 한다.
출사면(3) 상의 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)의 일반 형상은 입사면(2) 상의 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f)의 일반 형상과 유사하다. 특히 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)은 마찬가지로 볼록하고, 두 축(X, Y)에서 곡률들을 가지며, X 및 Y에서의 짝수 및 홀수의 혼합된 다항식들에 의해 나타내질 수 있다.
X 방향 폭은 전형적으로 입사면(2) 상에서보다 훨씬 더 크다. 예컨대 X 방향에서 입사면(2) 상의 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f)의 폭은 각각 500㎛ 미만일 수 있고, 이에 반해 X 방향에서 출사면(3) 상의 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)의 폭은 500㎛ 내지 2500㎛일 수 있다. Y 방향에서 입사면(2) 및 출사면(3) 상에서 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f; 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)의 높이는 전형적으로 100㎛ 내지 1000㎛의 범위이고, 특히 200㎛ 내지 600㎛이다.
도 10 내지 도 13에는, 입사면(2) 및 출사면(3) 상의 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f; 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)이 두 축(X, Y)에서 만곡되어 있고 자유 형상면들로서 형성되어 있는 것이 도시되어 있다. 또한, 컴포넌트(1)는 모놀리식이란 것도 알 수 있다. 출사면(3) 상의 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)의 정점들은, 입사면(2) 상의 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f)의 정점들보다 광축에 더 가깝게 배치된다. 입사면(2) 상의 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f)의 렌즈 구경들은 이미터들에 대해 대칭이며, 이에 반해 출사면(3) 상의 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)의 렌즈 구경들은 Y 방향으로 적층된다.
실시예
1:
도 10 내지 도 13에 도시된 실시예는 100㎛의 X 방향 폭과 500㎛의 중심 간 간격 및 976의 파장을 갖는 10개의 이미터를 포함하는 미니 바의 광을, 100㎛의 코어 지름 및 0.15의 NA(개구수)를 갖는 광 섬유 내로 인-커플링할 수 있다.
이 경우 석영 유리 소재의 컴포넌트의 형성을 위한 결합 효율은 시뮬레이션에 따르면 전체 미니 바에 대해 76%이다(중앙 이미터에 대해 85% 및 두 외부 이미터에 대해 64%).
섬유는 상기 실시예에서 특히 섬유 레이저를 위한 펌프 소스로서 사용될 수 있도록 선택된다. 다른 적용은 영화관용 레이저 프로젝트를 위한 약 640㎚의 파장을 갖는 미니 바에 관련된다.
컴포넌트를 위해 예컨대 S-TIH53처럼 매우 높은 고굴절 재료가 사용된다면, 더 높은 결합 효율이 제공될 수도 있다.
1: 컴포넌트
2: 입사면
3: 출사면
4: 제 1 렌즈 어레이
5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f: 제 1 렌즈 어레이의 렌즈
6: 제 2 렌즈 어레이
7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f: 제 2 렌즈 어레이의 렌즈
8: 이미터의 위치
9: 입사면의 위치
10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f: 레이저 방사선
11: 광축
X: 제 1 방향, 느린 축
Y: 제 2 방향, 빠른 축
2: 입사면
3: 출사면
4: 제 1 렌즈 어레이
5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f: 제 1 렌즈 어레이의 렌즈
6: 제 2 렌즈 어레이
7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f: 제 2 렌즈 어레이의 렌즈
8: 이미터의 위치
9: 입사면의 위치
10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f: 레이저 방사선
11: 광축
X: 제 1 방향, 느린 축
Y: 제 2 방향, 빠른 축
Claims (15)
- 레이저 방사선(10a, 10b, 10c, 10d, 10e) 형성 장치로서,
- 입사면(2) 및 출사면(3)을 구비한 컴포넌트(1);
- 제 1 방향(X)으로 서로 나란히 배치되는 복수의 렌즈(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f)를 구비하며 상기 레이저 방사선(10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f)의 편향 및/또는 이미지화 및/또는 시준을 위해 상기 입사면(2) 상에 제공되는 제 1 렌즈 어레이(4); 및
- 상기 제 1 방향(X)에 대해 수직인 제 2 방향(Y)으로 서로 나란히 배치되는 복수의 렌즈(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)를 구비하며 상기 레이저 방사선(10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f)의 편향 및/또는 이미지화 및/또는 시준을 위해 상기 출사면(3) 상에 제공되는 제 2 렌즈 어레이(6)를 포함하는, 레이저 방사선 형성 장치에 있어서,
- 상기 제 1 렌즈 어레이(4)는, 상기 제 1 렌즈 어레이(4)의 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) 중 제 1 렌즈에 의해 상기 레이저 방사선(10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f)이 상기 제 1 방향(X)과 관련해서 및/또는 상기 제 2 방향(Y)과 관련해서, 상기 제 1 렌즈 어레이(4)의 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) 중 제 2 렌즈에 의한 경우와 다른 각도로 편향되도록 형성되고,
및/또는
- 상기 제 2 렌즈 어레이(6)는, 상기 제 2 렌즈 어레이(6)의 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) 중 제 1 렌즈에 의해 상기 레이저 방사선(10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f)이 상기 제 1 방향(X)과 관련해서 및/또는 상기 제 2 방향(Y)과 관련해서, 상기 제 2 렌즈 어레이(6)의 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) 중 제 2 렌즈에 의한 경우와 다른 각도로 편향되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 방사선 형성 장치. - 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 렌즈 어레이(4) 및/또는 상기 제 2 렌즈 어레이(6)는, 상기 제 1 렌즈 어레이(4)의 하나의 렌즈(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f)를 통과하는 레이저 방사선(10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f)이 정확히 상기 제 2 렌즈 어레이(6)의 하나의 렌즈(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)를 통과하고, 특히 상기 제 1 렌즈 어레이(4)의 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f)의 개수는 상기 제 2 렌즈 어레이(6)의 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)의 개수에 상응하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 방사선 형성 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 입사면(2)은 상기 제 1 방향(X)에서 상기 출사면(3)보다 더 확장되어 있고, 및/또는 상기 출사면(3)은 제 2 방향(Y)에서 상기 입사면(2)보다 더 확장되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 방사선 형성 장치.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 렌즈 어레이(4)의 상이한 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f)은 특히 제 2 방향(Y)과 관련해서 상이한 쐐기형 구조를 갖고, 및/또는 상기 제 2 렌즈 어레이(6)의 상이한 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)은 특히 제 1 방향(X)과 관련해서 상이한 쐐기형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 레이저 방사선 형성 장치.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 렌즈 어레이(4)의 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f)은 상기 제 2 방향(Y)으로 서로 오프셋 되어 배치되고, 및/또는 상기 제 2 렌즈 어레이(6)의 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)은 제 1 방향(X)으로 서로 오프셋되어 배치되는 것을 특징으로 하는 레이저 방사선 형성 장치.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 렌즈 어레이(4)의 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) 및/또는 상기 제 2 렌즈 어레이(6)의 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)은 실린더 렌즈들 또는 실린더와 유사한 렌즈들로서 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 방사선 형성 장치.
- 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 렌즈 어레이(4)의 실린더 렌즈들 또는 실린더와 유사한 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f)의 실린더 축들 중 적어도 하나의 실린더 축은 상기 제 2 렌즈 어레이(6)의 실린더 렌즈들 또는 실린더와 유사한 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)의 실린더 축들 중 적어도 하나의 실린더 축에 대해 수직으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 레이저 방사선 형성 장치.
- 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
- 상기 제 1 렌즈 어레이(4)의 실린더 렌즈들 또는 실린더와 유사한 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f)의 실린더 축들은 상기 제 1 방향(X)에 대해 평행하거나, 또는 상기 제 1 방향(X)과 45° 미만, 바람직하게는 35° 미만, 특히 25° 미만의 각도를 형성하고, 및/또는
- 상기 제 2 렌즈 어레이(6)의 실린더 렌즈들 또는 실린더와 유사한 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)의 실린더 축들은 상기 제 2 방향(Y)에 대해 평행하거나, 또는 상기 제 2 방향(Y)과 45° 미만, 바람직하게는 35° 미만, 특히 25° 미만의 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 방사선 형성 장치. - 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 제 1 렌즈 어레이(4)의 실린더 렌즈들 또는 실린더와 유사한 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) 중 적어도 2개의 렌즈의 실린더 축들은 서로 0° 내지 25°의 각도, 바람직하게는 0° 내지 15°의 각도, 특히 0° 내지 10°의 각도를 형성하고, 및/또는
- 상기 제 2 렌즈 어레이(6)의 실린더 렌즈들 또는 실린더와 유사한 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) 중 적어도 2개의 렌즈의 실린더 축들은 서로 0° 내지 25°의 각도, 바람직하게는 0° 내지 15°의 각도, 특히 0° 내지 10°의 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 방사선 형성 장치. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는, 하나의 레이저 다이오드 바 또는 레이저 다이오드 바들의 하나의 스택에서 개시되는 레이저 방사선(10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f)의 형성을 위해 사용될 수 있으며, 상기 제 1 방향(X)은 느린 축에 상응하고, 상기 제 2 방향(Y)은 빠른 축에 상응하는 것을 특징으로 하는 레이저 방사선 형성 장치.
- 제 10 항에 있어서,
- 상기 제 1 렌즈 어레이(4)의 실린더 렌즈들 또는 실린더와 유사한 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) 중 적어도 하나의 렌즈는, 상기 레이저 다이오드 바 또는 레이저 다이오드 바들의 상기 스택의 이미터에서 개시되는 상기 레이저 방사선(10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f)을 상기 제 2 방향(Y)과 관련해서 광 섬유의 입사면 상으로 이미지화하거나, 또는 제 2 방향(Y)과 관련해서 시준할 수 있는 방식으로 형성되고, 및/또는
- 상기 제 2 렌즈 어레이(6)의 실린더 렌즈들 또는 실린더와 유사한 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) 중 적어도 하나의 렌즈는, 상기 레이저 다이오드 바 또는 레이저 다이오드 바들의 상기 스택의 이미터에서 개시되는 상기 레이저 방사선(10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f)을 상기 제 1 방향(X)과 관련해서 광 섬유의 입사면 상으로 이미지화하거나, 또는 제 1 방향(X)과 관련해서 시준할 수 있는 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 방사선 형성 장치. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 렌즈 어레이(4)의 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) 중 적어도 하나, 특히 모든 렌즈는 제 1 방향(X)과 관련해서뿐만 아니라 제 2 방향(Y)과 관련해서도 만곡되고, 및/또는 상기 제 2 렌즈 어레이(6)의 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) 중 적어도 하나, 특히 모든 렌즈는 제 1 방향(X)과 관련해서뿐만 아니라 제 2 방향(Y)과 관련해서도 만곡되는 것을 특징으로 하는 레이저 방사선 형성 장치.
- 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 렌즈 어레이(4)의 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) 중 적어도 하나, 특히 모든 렌즈는 자유 형상면으로서 형성되고, 및/또는 상기 제 2 렌즈 어레이(6)의 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) 중 적어도 하나, 특히 모든 렌즈는 자유 형상면으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 방사선 형성 장치.
- 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 렌즈 어레이(6)의 렌즈들(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) 중 적어도 하나, 특히 모든 렌즈는 상기 제 1 렌즈 어레이(4)의 렌즈들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) 중 적어도 하나, 특히 모든 렌즈보다 더 폭넓은, 특히 2배 이상 더 폭넓은 것을 특징으로 하는 레이저 방사선 형성 장치.
- 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컴포넌트(1)는 모놀리식 컴포넌트(1)인 것을 특징으로 하는 레이저 방사선 형성 장치.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |