RU2015147381A - Устройство для формирования лазерного излучения с линейным распределением интенсивности - Google Patents
Устройство для формирования лазерного излучения с линейным распределением интенсивности Download PDFInfo
- Publication number
- RU2015147381A RU2015147381A RU2015147381A RU2015147381A RU2015147381A RU 2015147381 A RU2015147381 A RU 2015147381A RU 2015147381 A RU2015147381 A RU 2015147381A RU 2015147381 A RU2015147381 A RU 2015147381A RU 2015147381 A RU2015147381 A RU 2015147381A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser radiation
- laser light
- light sources
- laser
- distribution
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title claims 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims 5
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
- G02B27/0927—Systems for changing the beam intensity distribution, e.g. Gaussian to top-hat
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
- B23K26/0613—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams having a common axis
- B23K26/0617—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams having a common axis and with spots spaced along the common axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
- B23K26/0648—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/073—Shaping the laser spot
- B23K26/0738—Shaping the laser spot into a linear shape
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
- G02B27/0938—Using specific optical elements
- G02B27/095—Refractive optical elements
- G02B27/0955—Lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
- G02B27/0938—Using specific optical elements
- G02B27/095—Refractive optical elements
- G02B27/0955—Lenses
- G02B27/0961—Lens arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
- H01S3/0071—Beam steering, e.g. whereby a mirror outside the cavity is present to change the beam direction
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06704—Housings; Packages
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06708—Constructional details of the fibre, e.g. compositions, cross-section, shape or tapering
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Claims (12)
1. Устройство для формирования лазерного излучения (14) с линейным распределением (11) интенсивности, включающее в себя несколько источников лазерного света для формирования лазерного излучения (3), причем источники лазерного света выполнены соответственно в виде волоконного лазера, причем устройство включает в себя линейки для концов волоконных лазеров или для соединенных с волоконными лазерами световолокон (1), и причем соответствующие отдельным источникам лазерного света линейки соединены между собой в нескольких общих держателях (2), и оптические средства для преобразования идущих от источников лазерного света лазерных излучений (3) в лазерное излучение (14), которое имеет в рабочей плоскости (9) линейное распределение (11) интенсивности, отличающееся тем, что источники лазерного света выполнены в виде лазеров на основной моде, а устройство выполнено таким образом, что каждое из идущих от источников лазерного света лазерных излучений (3) не перекрывается само с собой, причем устройство выполнено таким образом, что идущие от отдельных источников лазерного света лазерные излучения (3) в рабочей плоскости (9) расположены в продольном направлении (X) линии, в основном, рядом друг с другом и образуют сообща линейное распределение (11) интенсивности лазерного излучения (14), причем несколько держателей (2) для линеек могут быть соединены между собой в продольном направлении линии для увеличения длины линейного распределения (11) интенсивности.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что источники лазерного света выполнены с возможностью формирования лазерного излучения (3) с показателем дифракции М2 менее 2,0, в частности менее 1,5, преимущественно менее 1,3, например лазерного излучения (3) с показателем дифракции М2 1,05.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно выполнено таким образом, что линейное распределение (11) интенсивности в рабочей плоскости (9) имеет отношение длины к ширине более 10, в частности более 20, преимущественно более 30.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в продольном направлении (X) линии перекрываются только боковые стороны (10а) распределений (10) интенсивности отдельных лазерных излучений (3).
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оптические средства включают в себя коллимирующие и/или изображающие линзовые средства (4, 8).
6. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что оптические средства
включают в себя, по меньшей мере, одну трансформирующую деталь (6), которая выполнена с возможностью преобразования гауссова распределения в Top-Hat-распределение, причем трансформирующая деталь (6) может быть, например, линзой Пауэлла или может включать в себя ее.
7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что оно включает в себя несколько трансформирующих деталей (6), каждая из которых соответствует одному из источников лазерного света таким образом, что идущее от первого источника лазерного света лазерное излучение (3) проходит через первую трансформирующую деталь (6), а идущее от второго источника лазерного света лазерное излучение (3) - через вторую трансформирующую деталь (6).
8. Устройство по любому из пп. 1-5, 7, отличающееся тем, что несколько общих держателей (2) выполнены теплоотводящими.
9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что оптические средства включают в себя, по меньшей мере, один держатель (5, 7), выполненный, в частности, теплоотводящим.
10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один держатель (2) линеек и, по меньшей мере, один держатель (5, 7) оптических средств соединены между собой, по меньшей мере, в один модуль.
11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что оно включает в себя несколько включающих в себя держатели (2, 5, 7) модулей, которые могут быть соединены между собой модульно, в частности в продольном направлении (X) формируемого распределения (11) интенсивности.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102013103422.5 | 2013-04-05 | ||
| DE102013103422.5A DE102013103422B4 (de) | 2013-04-05 | 2013-04-05 | Vorrichtung zur Erzeugung von Laserstrahlung mit einer linienförmigen Intensitätsverteilung |
| PCT/EP2014/055029 WO2014161710A1 (de) | 2013-04-05 | 2014-03-13 | Vorrichtung zur erzeugung von laserstrahlung mit einer linienförmigen intensitätsverteilung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015147381A true RU2015147381A (ru) | 2017-05-15 |
| RU2656429C2 RU2656429C2 (ru) | 2018-06-05 |
Family
ID=50272652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015147381A RU2656429C2 (ru) | 2013-04-05 | 2014-03-13 | Устройство для формирования лазерного излучения с линейным распределением интенсивности |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9547176B2 (ru) |
| EP (1) | EP2981387B1 (ru) |
| JP (1) | JP6143940B2 (ru) |
| KR (1) | KR102198779B1 (ru) |
| CN (1) | CN105189017B (ru) |
| DE (1) | DE102013103422B4 (ru) |
| RU (1) | RU2656429C2 (ru) |
| WO (1) | WO2014161710A1 (ru) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102017106661B4 (de) * | 2017-03-28 | 2022-02-10 | Focuslight (Hai Ning) Optoelectronics Co., LTD | Vorrichtung zur Erzeugung einer linienförmigen Intensitätsverteilung einer Laserstrahlung |
| DE102017115964B4 (de) * | 2017-07-14 | 2020-04-02 | LIMO GmbH | Vorrichtung zur Erzeugung einer linienförmigen Intensitätsverteilung einer Laserstrahlung |
| CN109357992B (zh) * | 2018-11-09 | 2021-11-02 | 赛默飞世尔（上海）仪器有限公司 | 用于对光束进行整形的光学***及流式细胞仪 |
| US10978849B2 (en) * | 2019-01-31 | 2021-04-13 | Lawrence Livermore National Security, Llc | User defined intensity profile laser beam |
| US20240066630A1 (en) * | 2019-10-07 | 2024-02-29 | LIMO GmbH | Laser device for generating laser radiation and 3d printing device comprising such a laser device |
| DE102022204685B3 (de) * | 2022-05-13 | 2023-10-05 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein | Optik zur Erzeugung eines linearen Fokus, Vorrichtung und Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000091677A (ja) * | 1998-09-09 | 2000-03-31 | Fujitsu Ltd | 光増幅器及び光増幅用ファイバモジュール |
| JP2002141301A (ja) * | 2000-11-02 | 2002-05-17 | Mitsubishi Electric Corp | レーザアニーリング用光学系とこれを用いたレーザアニーリング装置 |
| JP2002351086A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-12-04 | Fuji Photo Film Co Ltd | 露光装置 |
| RU2208822C1 (ru) * | 2001-11-02 | 2003-07-20 | Государственное Унитарное Дочернее Предприятие Государственного Предприятия "Нпо Астрофизика" Особое Конструкторское Бюро "Солнечная И Точная Оптика" | Устройство для создания равномерной освещенности прямоугольной площадки заданных размеров (гомогенизатор) |
| TWI289896B (en) | 2001-11-09 | 2007-11-11 | Semiconductor Energy Lab | Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method of manufacturing a semiconductor device |
| US7199330B2 (en) | 2004-01-20 | 2007-04-03 | Coherent, Inc. | Systems and methods for forming a laser beam having a flat top |
| US7700463B2 (en) | 2005-09-02 | 2010-04-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
| JP5520431B2 (ja) * | 2005-09-02 | 2014-06-11 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
| US7545838B2 (en) | 2006-06-12 | 2009-06-09 | Coherent, Inc. | Incoherent combination of laser beams |
| US20080013182A1 (en) * | 2006-07-17 | 2008-01-17 | Joerg Ferber | Two-stage laser-beam homogenizer |
| DE102007001639A1 (de) | 2006-09-19 | 2008-04-03 | Rofin-Sinar Laser Gmbh | Laseranordnung für die Bearbeitung eines Werkstückes |
| US8148663B2 (en) * | 2007-07-31 | 2012-04-03 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method of improving beam shaping and beam homogenization |
| DE102008027231B4 (de) * | 2008-06-06 | 2016-03-03 | Limo Patentverwaltung Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Strahlformung |
| JP2010118409A (ja) | 2008-11-11 | 2010-05-27 | Ulvac Japan Ltd | レーザアニール装置及びレーザアニール方法 |
| DE102009021251A1 (de) | 2009-05-14 | 2010-11-18 | Limo Patentverwaltung Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Formung von Laserstrahlung sowie Laservorrichtung mit einer derartigen Vorrichtung |
| EP2309309B8 (de) | 2009-10-01 | 2018-05-23 | LIMO GmbH | Vorrichtung zur Formung von Laserstrahlung |
| DE112011100422A5 (de) | 2010-02-03 | 2012-11-29 | Limo Patentverwaltung Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung des scheibenförmigen Grundmaterials einer Solarzelle, insbesondere einer kristallinen oder polykristallinen Silizium-Solarzelle |
| CN102844143B (zh) | 2010-03-24 | 2016-05-25 | Limo专利管理有限及两合公司 | 用于施加激光辐射的装置 |
| WO2012165389A1 (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | 古河電気工業株式会社 | レーザ装置および加工装置 |
-
2013
- 2013-04-05 DE DE102013103422.5A patent/DE102013103422B4/de active Active
-
2014
- 2014-03-13 RU RU2015147381A patent/RU2656429C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2014-03-13 CN CN201480019543.6A patent/CN105189017B/zh active Active
- 2014-03-13 KR KR1020157027097A patent/KR102198779B1/ko active IP Right Grant
- 2014-03-13 US US14/782,239 patent/US9547176B2/en active Active
- 2014-03-13 WO PCT/EP2014/055029 patent/WO2014161710A1/de active Application Filing
- 2014-03-13 JP JP2016505751A patent/JP6143940B2/ja active Active
- 2014-03-13 EP EP14709709.1A patent/EP2981387B1/de active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2981387A1 (de) | 2016-02-10 |
| CN105189017A (zh) | 2015-12-23 |
| KR20160002739A (ko) | 2016-01-08 |
| US9547176B2 (en) | 2017-01-17 |
| DE102013103422B4 (de) | 2022-01-05 |
| EP2981387B1 (de) | 2019-05-22 |
| US20160041397A1 (en) | 2016-02-11 |
| RU2656429C2 (ru) | 2018-06-05 |
| JP2016514621A (ja) | 2016-05-23 |
| KR102198779B1 (ko) | 2021-01-06 |
| JP6143940B2 (ja) | 2017-06-07 |
| WO2014161710A1 (de) | 2014-10-09 |
| DE102013103422A1 (de) | 2014-10-23 |
| CN105189017B (zh) | 2018-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2015147381A (ru) | Устройство для формирования лазерного излучения с линейным распределением интенсивности | |
| EA201690770A1 (ru) | Модульное лазерное устройство | |
| WO2015006784A3 (en) | Planar waveguide apparatus with diffraction element(s) and system employing same | |
| PH12017501062A1 (en) | High efficiency optical combiner for multiple non-coherent light sources | |
| JP6393466B2 (ja) | 発光装置 | |
| MX2016007974A (es) | Corte de material transparente con laser ultrarrapido y optica de haces. | |
| RU2013144845A (ru) | Светодиодное осветительное устройство полного спектра | |
| RU2013115918A (ru) | Устройство для местного освещения | |
| EP3320396B1 (en) | Light emitting apparatus | |
| WO2012095422A3 (de) | Vorrichtung zur umwandlung des profils einer laserstrahlung in laserstrahlung mit einer rotationssymmetrischen intensitätsverteilung | |
| JP2011243717A5 (ru) | ||
| JP2015508227A5 (ru) | ||
| MX2015008532A (es) | Modulo de iluminacion de faro de vehiculo motorizado con posicionamiento mutuo de reflector y lente. | |
| IL239482B (en) | Creating an array of points in sloping areas | |
| TR201907010T4 (tr) | Bir kırınım elemanı vasıtasıyla çıkış açıklığının büyütülmesine sahip optik objektif. | |
| RU2015143901A (ru) | Осветительное устройство с линейкой лазерных диодов | |
| RU2015101988A (ru) | Лазерный модуль для однородных линейных профилей интенсивности | |
| JP2015524609A5 (ru) | ||
| CN103326237B (zh) | 光束质量对称的高功率半导体激光器二维堆栈设计方法 | |
| CO6440544A2 (es) | Sistema de iluminación estereoscópica para microscopio | |
| CY1118872T1 (el) | Συστημα δεκτη για ηλιακη εγκατασταση ηλεκτροπαραγωγης fresnel | |
| RU2010132154A (ru) | Модуль источника света и электронное устройство, включающее в себя такой модуль | |
| RU2015113859A (ru) | Двухканальный дифракционный фазовый микроскоп | |
| CN203218702U (zh) | 一种高功率激光装置 | |
| Luo et al. | Concentration standard index (CSI) for ultra-compact LED collimated optical system evaluation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200314 |