(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の、第１方向（Ｘ）に互いに隣接して配設された光学要素を有する、レーザビーム（２）を偏向および／または結像および／またはコリメートするための光学要素の第１アレイ（７）であって、レーザビーム（２）が、第１アレイ（７）の光学要素の内の第１光学要素から、第１アレイ（７）の光学要素の内の第２光学要素からの偏向とは異なる角度で偏向されるように構成されてなる第１アレイ（７）と、
複数の、前記第１方向（Ｘ）と異なる第２方向（Ｙ）に互いに隣接して配設された光学要素を有する、レーザビーム（２）を偏向および／または結像および／またはコリメートするための光学要素の第２アレイ（８）であって、レーザビーム（２）が、第２アレイ（８）の光学要素の内の第１光学要素から、第２アレイ（８）の光学要素の内の第２光学要素からの偏向とは異なる角度で偏向されるように構成されてなる第２アレイ（８）と、を含むレーザビーム（２）を成形するための装置において、
前記第１アレイ（７）および／または前記第２アレイ（８）は、前記第１アレイ（７）の光学要素によって反射されるレーザビーム（２）が前記第２アレイ（８）の光学要素によって精確に反射されるように構成され、
前記アレイ（７，８）の内の少なくとも１つのアレイの光学要素が、ミラー要素（９，１０）であり、
前記装置は、構成部品（３）を含み、該構成部品中に前記ミラー要素（９，１０）が形成されて、内部反射が起こることを特徴とする装置。
【請求項２】
内部に前記ミラー要素（９，１０）が形成される前記構成部品（３）は、入射面（１２）と出射面（１３）とを有し、該入射面（１２）および／または該出射面（１３）は曲面であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
複数の、第１方向（Ｘ）に互いに隣接して配設された光学要素を有する、レーザビーム（２）を偏向および／または結像および／またはコリメートするための光学要素の第１アレイ（７）であって、レーザビーム（２）が、第１アレイ（７）の光学要素の内の第１光学要素から、第１アレイ（７）の光学要素の内の第２光学要素からの偏向とは異なる角度で偏向されるように構成されてなる第１アレイ（７）と、
複数の、第１方向（Ｘ）と異なる第２方向（Ｙ）に互いに隣接して配設された光学要素を有する、レーザビーム（２）を偏向および／または結像および／またはコリメートするための光学要素の第２アレイ（８）であって、レーザビーム（２）が、第２アレイ（８）の光学要素の内の第１光学要素から、第２アレイ（８）の光学要素の内の第２光学要素からの偏向とは異なる角度で偏向されるように構成されてなる第２アレイ（８）と、を含むレーザビーム（２）を成形するための装置において、
前記第１アレイ（７）および／または前記第２アレイ（８）は、前記第１アレイ（７）の光学要素によって反射されるレーザビーム（２）が前記第２アレイ（８）の光学要素によって精確に反射されるように構成され、
前記アレイ（７，８）の内の少なくとも１つのアレイの光学要素が、ミラー要素（９，１０）であり、
前記装置は、基部（４）と該基部（４）の一方主面から延びる２つの突出部（５，６）とを有する構成部品（３）を含み、前記第１アレイ（７）は、前記２つの突出部（５，６）のうちの一方の外側面に配設され、前記第２アレイ（８）は、前記２つの突出部（５，６）のうちの他方の外側面に配設されており、前記第１アレイ（７）および前記第２アレイ（８）は、それらの側面から接近可能であり、装置を作製する過程において、ミラー要素（９，１０）の形成を側面から行うことが可能であることを特徴とする装置。
【請求項４】
前記第２方向（Ｙ）は、前記第１方向（Ｘ）に垂直であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記光学要素のすべてはミラー要素（９，１０）であり、またはミラー要素（９，１０）およびレンズ要素の両方を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
ミラー要素（９，１０）の少なくとも１つのアレイ（７，８）と、さらに、レンズ要素の少なくとも１つのアレイとを含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
ミラー要素（９，１０）の２つのアレイ（７，８）と、さらに、レンズ要素の２つのアレイとを含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記第１アレイ（７）の光学要素の数は、前記第２アレイ（８）の光学要素の数に対応することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記第１アレイ（７）の光学要素は、前記第２方向（Ｙ）に互いにずれて配設され、および／または前記第２アレイ（８）の光学要素は、前記第１方向（Ｘ）に互いにずれて配設されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１アレイ（７）の光学要素および／または前記第２アレイ（８）の光学要素は、シリンダミラーとして、もしくはシリンダレンズとして、またはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズとして構成されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１アレイ（７）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズのシリンダ軸の少なくとも１つは、前記第２アレイ（８）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズのシリンダ軸の内の、シリンダ軸の少なくとも１つに対して０°を除くおよび１８０°を除く角度で設けられることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１アレイ（７）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズのシリンダ軸の少なくとも１つは、前記第２アレイ（８）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズのシリンダ軸の内の、シリンダ軸の少なくとも１つに対して９０°の角度で設けられることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１アレイ（７）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズの各シリンダ軸は、前記第１方向（Ｘ）に平行であるか、前記第１方向（Ｘ）に対して４５°未満の角度をなし、および／または
前記第２アレイ（８）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズの各シリンダ軸は、前記第２方向（Ｙ）に平行であるか、前記第２方向（Ｙ）に対して４５°未満の角度をなすことを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１アレイ（７）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズの各シリンダ軸は、前記第１方向（Ｘ）に対して３５°未満の角度をなし、および／または
前記第２アレイ（８）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズの各シリンダ軸は、前記第２方向（Ｙ）に対して３５°未満の角度をなすことを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１アレイ（７）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズの各シリンダ軸は、前記第１方向（Ｘ）に対して２５°未満の角度をなし、および／または
前記第２アレイ（８）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズの各シリンダ軸は、前記第２方向（Ｙ）に対して２５°未満の角度をなすことを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記第１アレイ（７）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズの内の、少なくとも２つの各シリンダ軸は、互いに対して０°よりも大きく２５°よりも小さい角度をなし、および／または
前記第２アレイ（８）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズの内の少なくとも２つの各シリンダ軸は、互いに対して０°よりも大きく２５°よりも小さい角度をなすことを特徴とする、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
前記第１アレイ（７）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズの内の、少なくとも２つの各シリンダ軸は、互いに対して０°よりも大きく１５°よりも小さい角度をなし、および／または
前記第２アレイ（８）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズの内の少なくとも２つの各シリンダ軸は、互いに対して０°よりも大きく１５°よりも小さい角度をなすことを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記第１アレイ（７）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズの内の、少なくとも２つの各シリンダ軸は、互いに対して０°よりも大きく１０°よりも小さい角度をなし、および／または
前記第２アレイ（８）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズの内の少なくとも２つの各シリンダ軸は、互いに対して０°よりも大きく１０°よりも小さい角度をなすことを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
レーザダイオードバーまたはレーザダイオードバー積層体から出射するレーザビームの成形に用いることが可能であり、前記第１方向（Ｘ）は遅軸に対応し、前記第２方向（Ｙ）は速軸に対応し、または前記第２方向（Ｙ）は遅軸に対応し、前記第１方向（Ｘ）は速軸に対応することを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
前記第１アレイ（７）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズの内の少なくとも１つは、レーザダイオードバーのエミッタまたはレーザダイオードバー積層体から出射するレーザビームが前記第２方向（Ｙ）に関して光ファイバの入射面上に結像可能であるように、または前記第２方向（Ｙ）に関してコリメート可能であるように、構成されてなり、および／または
前記第２アレイ（８）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズの内の少なくとも１つは、レーザダイオードバーのエミッタまたはレーザダイオードバー積層体から出射するレーザビームが前記第１方向（Ｘ）に関して光ファイバの入射面上に結像可能であるように、または前記第１方向（Ｘ）に関してコリメート可能であるように、構成されてなることを特徴とする、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記第１アレイ（７）の複数の光学要素の内の少なくとも１つ、および／または前記第２アレイ（８）の複数の光学要素の内の少なくとも１つは、前記第１方向（Ｘ）および前記第２方向（Ｙ）の両方に関して湾曲していることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２２】
前記第１アレイ（７）の複数の光学要素の内のすべて、および／または前記第２アレイ（８）の複数の光学要素の内のすべては、前記第１方向（Ｘ）および前記第２方向（Ｙ）の両方に関して湾曲していることを特徴とする、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記第１アレイ（７）の複数の光学要素の内の少なくとも１つ、および／または前記第２アレイ（８）の複数の光学要素の内の少なくとも１つは、自由曲面として形成されることを特徴とする、請求項１〜２２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２４】
前記第１アレイ（７）の複数の光学要素の内のすべて、および／または前記第２アレイ（８）の複数の光学要素の内のすべては、自由曲面として形成されることを特徴とする、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記第１アレイ（７）および／または前記第２アレイ（８）の前記ミラー要素（９，１０）の反射面は、互いに分離されているか、または互いにつながっていることを特徴とする、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に従ったレーザビームを成形するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
定義：レーザビームの伝播方向とは、特に、レーザビームが平面波ではない、または少なくとも部分的に発散している場合には、レーザビームの中間伝播方向を意味する。レーザビーム、光ビーム、部分ビームまたはビームについては、明確に別段の記載がない場合には、幾何光学の理想的ビームを意味するのではなく、現実の光ビーム、たとえば、無限小ではなく、拡大するビーム断面を有する、たとえば、ガウスプロファイルを有する、またはトップハットプロファイルを有するレーザビームである。光は、可視スペクトル領域だけでなく、赤外線や紫外線スペクトル領域も意味している。
【０００３】
冒頭で挙げたタイプの装置は、たとえば、特許文献１から知られている。そこに記載された装置において、入射面および出射面上にそれぞれシリンダレンズアレイを有する透明な構成部品が、レーザビーム成形のために用いられる。出射面から出射されるレーザビームが、その構成部品によって光ファイバ内に結合される。その場合、周辺ビームの入射角度が、装置の効率を制限する。さらにまた、広い角度範囲に亘って、良好な光の伝達を実現する被覆が必要である。高屈折率のガラスを選択することによって、周辺角度をより小さくすることが可能である。しかしながら同時に、必要な設計において利用可能な波長領域が小さくなる。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０９１３９２号明細書
【発明の概要】
【０００５】
本発明が基礎とする課題は、低屈折率ガラスによっても、高い結合効率を達成することができる、冒頭で挙げたタイプの装置を提供することである。
【０００６】
これは、本発明に従えば、請求項１の特徴を有する、冒頭で挙げたタイプの装置によって達成される。従属請求項は、本発明の好ましい実施形態に関連している。
【０００７】
請求項１に従えば、複数のアレイの内の少なくとも１つのアレイの各光学素子は、ミラー要素で構成されてなる。第１アレイおよび／または第２アレイのミラー要素は互いに分離されているか、または移行部分がないように互いにつながっている構成とすることが可能である。したがって、非不連続の反射面を、ミラー要素のアレイとみなしてもよい。その場合、ミラー要素の境界は、場合によっては仮想線でしかない。
【０００８】
技術水準の装置における屈折面は、反射面または屈折および反射面によって置換えられてもよい。「表面」とは、たとえば、エミッタ（出射体）のための光ファイバプローブなどの、装置の光学要素を意味してもよい。第１の場合において、拡大された波長領域において、カプラを利用可能である。
【０００９】
たとえば、エミッタからのレーザビームは、平らな面を通って、装置内に入射し、個々のエミッタ上に個別に適合するよう構成されてなる内部凹面（この箇所では、装置は外側で凸状である）によって反射され、コリメートされて、そして、たとえば９０°偏向される。全反射カプラの場合には、対応する出口の場合、逆の順となる。レーザビームのそれぞれは、内部凹面によって集束され、そして、たとえば、装置を出る前に、再度９０°偏向される。
【００１０】
その代わりに、エミッタのレーザビームを、反射凹面であって、そのビームをさらなる凹面に偏向させて、コリメートさせる反射凹面に衝突させることも可能である（たとえば、軸外放物面）。そして、この第２凹面が、レーザビームをファイバコア上に集束させる。
【００１１】
装置の入射面は平らである必要はない。入射されたレーザビームの方向は、出射されるレーザビームに対して任意の方向に向けることが可能である。また、２より多い内部反射が行われてもよい。
【００１２】
装置は、内部反射が起こるように、ミラー要素が形成された構成部品を含んでなるものとすることが可能である。この場合、ミラー要素が形成された構成部品は、入射面および出射面を有することが可能であり、特にその場合、入射面および／または出射面は、曲面である。
【００１３】
装置は、その外側面に、第１アレイ７と第２アレイが配設されてなり、これらのアレイは、それらの側面から接近可能であり、したがって、装置を作製する過程において、ミラー要素の形成を側面から行うことが可能である。
【００１４】
光学素子の全部をミラー要素とすることも可能であり、または、装置は、ミラー要素だけでなくレンズ要素も含むことも可能である。たとえば、装置は、ミラー要素の、少なくとも１つのアレイ、好ましくは２つのアレイを含むことが可能であり、さらにまた、レンズ要素の、少なくとも１つのアレイ、好ましくは２つのアレイを含むことが可能である。
【００１５】
さらに詳しくは、本発明は、複数の、第１方向（Ｘ）に互いに隣接して配設された光学要素を有する、レーザビーム（２）を偏向および／または結像および／またはコリメートするための光学要素の第１アレイ（７）であって、レーザビーム（２）が、第１アレイ（７）の光学要素の内の第１光学要素から、第１方向（Ｘ）に関して、および／または第１方向（Ｘ）に対して異なる、特に垂直な、第２方向（Ｙ）に関して、第１アレイ（７）の光学要素の内の第２光学要素からの偏向とは異なる角度で偏向されるように構成されてなる第１アレイ（７）と、
複数の、第２方向（Ｙ）に互いに隣接して配設された光学要素を有する、レーザビーム（２）を偏向および／または結像および／またはコリメートするための光学要素の第２アレイ（８）であって、レーザビーム（２）が、第２アレイ（８）の光学要素の内の第１光学要素から、第１方向（Ｘ）に関して、および／または第２方向（Ｙ）に関して、第２アレイ（８）の光学要素の内の第２光学要素からの偏向とは異なる角度で偏向されるように構成されてなる第２アレイ（８）と、を含むレーザビーム（２）を成形するための装置において、
前記アレイ（７，８）の内の少なくとも１つのアレイの光学要素が、ミラー要素（９，１０）であることを特徴とする装置である。
【００１６】
本発明において、装置は、構成部品（３）を含み、該構成部品中に前記ミラー要素（９，１０）が形成されて、内部反射が起こることを特徴とする。
【００１７】
本発明において、内部に前記ミラー要素（９，１０）が形成される前記構成部品（３）は、入射面（１２）と出射面（１３）とを有し、該入射面（１２）および／または該出射面（１３）は曲面であることを特徴とする。
【００１８】
本発明において、装置は、構成部品（３）を含み、その外側面に、前記第１アレイ（７）および前記第２アレイ（８）が配設されてなり、前記アレイ（７，８）は、それらの側面から接近可能であり、装置を作製する過程において、ミラー要素（９，１０）の形成を側面から行うことが可能であることを特徴とする。
【００１９】
本発明において、前記光学要素のすべてはミラー要素（９，１０）であり、またはミラー要素（９，１０）およびレンズ要素の両方を含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明において、装置は、ミラー要素（９，１０）の、少なくとも１つのアレイ（７，８）、好ましくは２つのアレイ（７，８）と、さらに、レンズ要素の、少なくとも１つのアレイ、好ましくは２つのアレイとを含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明において、前記第１アレイ（７）および／または前記第２アレイ（８）は、前記第１アレイ（７）の光学要素によって反射されるレーザビーム（２）または前記第１アレイ（７）の光学要素を通過したレーザビーム（２）が前記第２アレイ（８）の光学要素によって精確に反射されるように、または前記第２アレイ（８）の光学要素を通過するように、構成され、特に前記第１アレイ（７）の光学要素の数は、前記第２アレイ（８）の光学要素の数に対応することを特徴とする。
【００２２】
本発明において、前記第１アレイ（７）の光学要素は、前記第２方向（Ｙ）に互いにずれて配設され、および／または前記第２アレイ（８）の光学要素は、前記第１方向（Ｘ）に互いにずれて配設されることを特徴とする。
【００２３】
本発明において、前記第１アレイ（７）の光学要素および／または前記第２アレイ（８）の光学要素は、シリンダミラーとして、もしくはシリンダレンズとして、またはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズとして構成されることを特徴とする。
【００２４】
本発明において、前記第１アレイ（７）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズのシリンダ軸の少なくとも１つは、前記第２アレイ（８）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズのシリンダ軸の内の、シリンダ軸の少なくとも１つに対して０°を除くおよび１８０°を除く角度で、特に９０°の角度で設けられることを特徴とする。
【００２５】
本発明において、前記第１アレイ（７）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズの各シリンダ軸は、前記第１方向（Ｘ）に平行であるか、前記第１方向（Ｘ）に対して４５°未満、好ましくは３５°未満、特に２５°未満の角度をなし、および／または
前記第２アレイ（８）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズの各シリンダ軸は、前記第２方向（Ｙ）に平行であるか、前記第２方向（Ｙ）に対して４５°未満、好ましくは３５°未満、特に２５°未満の角度をなすことを特徴とする。
【００２６】
本発明において、前記第１アレイ（７）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズの内の、少なくとも２つの各シリンダ軸は、互いに対して０°よりも大きく２５°よりも小さい角度、好ましくは０°よりも大きく１５°よりも小さい角度、特に０°よりも大きく１０°よりも小さい角度をなし、および／または
前記第２アレイ（８）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズの内の少なくとも２つの各シリンダ軸は、互いに対して０°よりも大きく２５°よりも小さい角度、好ましくは０°よりも大きく１５°よりも小さい角度、特に０°よりも大きく１０°よりも小さい角度をなすことを特徴とする。
【００２７】
本発明において、レーザダイオードバーまたはレーザダイオードバー積層体から出射するレーザビームの成形に用いることが可能であり、前記第１方向（Ｘ）は遅軸に対応し、前記第２方向（Ｙ）は速軸に対応し、または前記第２方向（Ｙ）は遅軸に対応し、前記第１方向（Ｘ）は速軸に対応することを特徴とする。
【００２８】
本発明において、前記第１アレイ（７）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズの内の少なくとも１つは、レーザダイオードバーのエミッタまたはレーザダイオードバー積層体から出射するレーザビームが前記第２方向（Ｙ）に関して光ファイバの入射面上に結像可能であるように、または前記第２方向（Ｙ）に関してコリメート可能であるように、構成されてなり、および／または
前記第２アレイ（８）の複数の、シリンダミラーもしくはシリンダレンズまたはシリンダ状ミラーもしくはシリンダ状レンズの内の少なくとも１つは、レーザダイオードバーのエミッタまたはレーザダイオードバー積層体から出射するレーザビームが前記第１方向（Ｘ）に関して光ファイバの入射面上に結像可能であるように、または前記第１方向（Ｘ）に関してコリメート可能であるように、構成されてなることを特徴とする。
【００２９】
本発明において、前記第１アレイ（７）の複数の光学要素の内の少なくとも１つ、特にすべて、および／または前記第２アレイ（８）の複数の光学要素の内の少なくとも１つ、特にすべては、前記第１方向（Ｘ）および前記第２方向（Ｙ）の両方に関して湾曲していることを特徴とする。
【００３０】
本発明において、前記第１アレイ（７）の複数の光学要素の内の少なくとも１つ、特にすべて、および／または前記第２アレイ（８）の複数の光学要素の内の少なくとも１つ、特にすべては、自由曲面として形成されることを特徴とする。
【００３１】
本発明において、前記第１アレイ（７）および／または前記第２アレイ（８）の前記ミラー要素（９，１０）は、互いに分離されているか、または移行部分がないように互いにつながっていることを特徴とする。
【００３２】
本発明を、添付の図面を参照してより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に従った装置の第１実施形態の概略側面図である。
【図２】図１に従った装置の、図１に対して回転された側面図である。
【図３】本発明に従った装置の第２実施形態の概略側面図である。
【図４】本発明に従った装置の第３実施形態の概略斜視図である。
【図５】図１に従った装置の、図４に対して回転された斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図において、同一または機能的に同一の部品または光ビームは、同一の参照符号を付している。さらにまた、図の中の１つにおいて、方向付けを分かりやすくするために、デカルト座標系が記されている。
【００３５】
図１および図２にから明らかな実施形態において、レーザビーム２が出射する、レーザダイオードバーの５つのエミッタが概略的に示されている。この実施形態の発明に従った装置は、実質的にＵ字形状をなす構成部品３を含み、該構成部品３は、基部４と、該基部４の互いに対向する側面から延びる２つの突出部５，６とを有する。
【００３６】
各突出部５，６上には、ミラー要素９，１０のアレイ７，８がそれぞれ配設されている。その場合、ミラー要素９，１０は、レーザビーム２が構成部品３内に入りこまないように、突出部５，６の外側面の反射領域として形成される。
【００３７】
ミラー要素９，１０は、反射層が設けられた構成部品の形成された表面である。ミラー要素９，１０は、図１および図２において、上方から到達可能である表面上に配設されており、したがって、ミラー要素の作製が容易となる。なぜなら、たとえば、ミラー要素表面の形成のために、側面からのみ、作製されるべき材料をプレスしなければならないからである。
【００３８】
図１および図２は、第１アレイ９のミラー要素９は第２アレイ８のミラー要素１０よりも小さいことを示している。さらにまた、アレイ７，８のミラー要素９，１０は、凹面鏡として構成されることが示されており、したがって、反射層が設けられた面はそれぞれ凹状である。
【００３９】
エミッタ１から出射されるレーザビーム２は、ミラー要素９の第１アレイ７によって、ミラー要素１０の第２アレイ８に向かって反射される。レーザビーム２は、第２アレイ８によって、図示しない光ファイバの入射面１１上で反射される。この場合、各エミッタ１のレーザビーム２は、第１アレイ７のミラー要素９のそれぞれによってコリメートすることが可能である。これらのコリメートされたレーザビーム２のそれぞれは、第２アレイ８のミラー要素それぞれによって、光ファイバのファイバコアへの方向に偏向されて、入射面１１上に集束される。
【００４０】
図１および図２に従った構成は、レーザビーム２の波長に依存した成形を可能とする。なぜなら、レーザビーム２は、構成部品３を通過しないからである。反射層の選択によって、波長依存性を引き起すことが可能である。
【００４１】
レンズアレイについて特許文献１において記載されているように、アレイ７，８のミラー要素９，１０は、レーザビームを偏向させるように構成することが可能である。この特許文献１は、ここにおいて、本件出願の主題のために参照として組み込まれる。
【００４２】
第１アレイ７のミラー要素９は、図２に示されたデカルト座標系のＸ方向に対応する第１方向に、互いに隣接して配設されている。第２アレイ８のミラー要素１０は、図２に示されたデカルト座標系のＹ方向に対応する、第２方向に、互いに隣接して配設されている。第２アレイ８のミラー要素１０は、図１に示されている方向のＹ方向に対応する第２方向に並んで配置されている。第２方向Ｙは第１方向Ｘに垂直であってもよい。この座標系において、Ｚは、第２アレイ８によって反射されたレーザビームの中間伝播方向を示している。
【００４３】
第１アレイ７のミラー要素９は、第２方向Ｙにおいて、互いにずれて配設されており、これに対して、第２アレイ８のミラー要素１０は、Ｘ方向において互いにずれて配設されている。
【００４４】
特に、第１アレイ７のミラー要素９の数は、第２アレイ８のミラー要素１０の数、またはレーザダイオードバーのエミッタ１の数に対応する。この場合、第１アレイ７および／または第２アレイ８は、第１アレイ７のミラー要素９によって反射されたレーザビームが、第２アレイ８のミラー要素１０によって精確に反射されるように構成することが可能である。
【００４５】
第１アレイ７のミラー要素９は、特にシリンダミラーまたはシリンダ状ミラーとして形成され、そのシリンダ軸は、少なくとも部分的にＸ方向に延びる。その場合、たとえば、中央のミラー要素９のシリンダ軸は、Ｘ方向に平行であり、それに対して、他のミラー要素９のシリンダ軸は、Ｘ方向と、０°よりも大きい、または０°よりも小さい角度をなす。
【００４６】
第２アレイ８のミラー要素１０は、特にシリンダミラーまたはシリンダ状ミラーとして形成され、そのシリンダ軸は、少なくとも部分的にＹ方向に延びる。その場合、たとえば、中央のミラー要素１０のシリンダ軸は、Ｙ方向に平行であり、それに対して、他のミラー要素１０のシリンダ軸は、Ｙ方向と、０°より大きい、または０°よりも小さい角度をなす。
【００４７】
さらにまた、第１アレイ７のミラー要素９はそれぞれ、互いに傾斜させてもよく、したがって、ミラー要素９のそれぞれは、他のミラー要素９のそれぞれとは異なる向きを有している。第１アレイ７のミラー要素９の傾斜は、Ｙ方向に行ってもよい。
【００４８】
さらにまた、第２アレイ８のミラー要素１０は、互いに傾斜させてもよく、したがって、ミラー要素１０のそれぞれは、他のミラー要素１０のそれぞれとは異なる向きを有している。第２アレイ８のミラー要素１０の傾斜は、Ｘ方向に行ってもよい。
【００４９】
図示された装置は、レーザダイオードバー（図示せず）のエミッタ１から出射されたレーザビーム２を成形することが可能である。特にその場合、Ｘ方向はレーザダイオードバーの遅軸に、Ｙ方向はレーザダイオードバーの速軸に対応する。
【００５０】
第１アレイ７のミラー要素９と第２アレイ８のミラー要素１０とは、そこに入射するレーザビーム２の偏向のために役立つだけでなく、レーザビーム２の結像またはコリメーションのためにも役立つ。
【００５１】
この場合、たとえば、第１アレイ７のミラー要素９は、各エミッタ１から出射されるレーザビーム２を、速軸に関して、またはＹ方向に関して、光ファイバの入力面１１上にそれぞれ結像させる。
【００５２】
同時に、第１アレイ７の、外側中央部のミラー要素９のシリンダ軸の向きによって、そこから出射する、レーザビーム２が、光軸に対してＸ方向に第２アレイの第八のミラー要素１０の光軸と入射向かってＸ方向に偏向され、第２アレイ８のミラー要素１０上に入射することがもたらされる。さらにまた、第１アレイ７のミラー要素９のそれぞれ異なる傾きによって、そこから出射するレーザビーム２が、光軸から離れて、Ｙ方向上下に偏向され、第２アレイ８の対応するミラー要素１０上に入射することがもたらされる。
【００５３】
さらにまた、たとえば、第２アレイ８のミラー要素１０は、各エミッタ１から出射するレーザビーム２を、遅軸またはＸ方向に関して、光ファイバの入射面１１それぞれの上に結像することが可能である。
【００５４】
同時に、第２アレイ８の、外側中央部のミラー要素１０のシリンダ軸の向きが異なることによって、第１アレイ７の、外側中央部のミラー要素９から出射するレーザビーム２が、該レーザビーム２が、ＹＺ平面に延在するように、Ｘ方向に偏向されることがもたらされる（図２参照）。さらにまた、第２アレイ８のミラー要素１０のそれぞれ異なる傾斜によって、第１アレイ７の、外部中央部のミラー要素９から出射するレーザビーム２が、光軸に対して、Ｙ方向において上下に偏向され、光ファイバの入射面１１上に入射されることがもたらされる。
【００５５】
また代わりに、第１アレイ７のミラー要素９および／または第２アレイ８のミラー要素１０は、各エミッタ１から出射するレーザビーム２を結像するのではなく、コリメートしてもよい。遅軸および速軸に関してコリメートされたレーザビームは、続いて、安価な、球面光学系によって、たとえば、光ファイバの入射面１１上に、集束させることが可能である。
【００５６】
シリンダミラーまたはシリンダ状ミラーとして構成する代わりに、第１アレイ７および／または第２アレイ８のミラー要素９，１０が、Ｘ方向およびＹ方向の両方に湾曲を含むことも可能である。その場合、ミラー要素９，１０の表面は、たとえば、軸ごとの偶数項だけでなく、ＸとＹにおける混合項も存在する混合多項式によって記述することが可能である。一次よりも高次の、ＸおよびＹの奇数項であることも可能である。
【００５７】
図３は、またさらに、図４および図５も、ミラー要素９，１０が、構成部品３の外側面にではなく、構成部品３の内部に配設されていて、したがって、内部反射が生じる実施例を示している。
【００５８】
図３においては、レーザビームのための、平面の入射面１２および同様に平面の出射面が設けられている。しかしながら、入射面１２および／または出射面１３は、湾曲面としても構成可能であり、たとえば、適当なシリンダ状または非球面の形状を有してもよい。
【００５９】
入射面１２を通過して構成部品３内に入射されるレーザビーム２は、適切に形成され、場合によっては、外側から被覆された、第１アレイ７を形成する面で反射され、偏向されてコリメートされる。第１アレイ７のミラー要素９は、それぞれ互いに分離させることも可能であり、または、移行部分がないように互いにつないでいくことも可能である。
【００６０】
また、適切に形成され、場合によっては、外側から被覆された、第２アレイ８を形成する面は、レーザビーム２を新たに反射する。この、第２アレイ８を形成する面は、あらかじめ、集束するまたは／およびビーム形成する特性を有していてもよい。第２アレイ８のミラー要素１０は、互いに分離していてもよく、または移行部分がないように互いにつながっていることも可能である。
【００６１】
第１アレイ７と第２アレイ８を形成する面は、特に凸状に形成されている。
【００６２】
レーザビームは、出射面１３を通過して、構成部品３から出射される。図４および図５に示す実施形態では、出射面１３は、出射面１３は曲面を有しており、特に、集束を引き起す、または集束を支持する形状を有する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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