[发明专利]用于借助多包层光纤产生具有不同射束剖面特性的激光束的方法和机构

说明书

本发明涉及一种用于产生具有不同射束剖面特性的激光束(3)的方法以及一种相应的机构(10)，其中，激光束(2)被输入到多包层光纤(1)、尤其是双包层光纤的一个光纤端部(1a)中并且从该多包层光纤(1)的另一光纤端部(1b)输出，为了产生输出的激光束(3)的不同的射束剖面特性，使入射的激光束(2)选择性地至少输入到该多包层光纤(1)的内光纤芯(4)中或者至少输入到该多包层光纤(1)的至少一个外环形芯(6)中。

本申请是申请号为201180028439X(国际申请号为PCT/EP2011/055484)，申请日为2011年4月8日，发明名称为“用于借助多包层光纤产生具有不同射束剖面特性的激光束的方法和机构”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于产生具有不同射束剖面特性的激光束的方法和机构。

背景技术

在通过激光射束进行的材料加工中，对于不同的过程和用途，对特征性激光束参数例如加工部位上的焦点直径、强度分布或者射束剖面特性，分别有不同的要求。因此，激光加工设备中的过程改变或应用改变通常会带来相应的改装投入，所述改装投入可能包括相对简单的更换单个光学部件，直至转换为另一种设备。

由DE 38 33 992 A1例如已知一种用于达到特定的激光束特性的方法，在该方法中，两个激光束源的激光束在不同的输入角度下输入到传统的光导纤维中。根据具有不同波长的两个激光束的输入角度进行射束成型，这两个波长是分别针对相应的生物学或医学处理任务来适应性选择的。除了使用两个激光源外，在该方法中还可使用一个唯一的、其波长可切换的激光源。在此，输入到光导纤维的条件主要取决于对应的波长。但如果应用例如不要求不同的波长或者反而甚至要求使用唯一的一种波长，则上述方法由于对这样情况而言及其复杂并且由于针对不同用途的专门化是受限的，因而证明不是最适宜的。此外，所提出的方法局限于与波长相关的射束成型，这又导致其应用可能性受限。

发明内容

因此，本发明的目的在于，给出一种用于产生具有不同激光束剖面特性的激光束的方法，所述方法在使用多个激光束源或者仅使用一个唯一的、尤其具有唯一一种波长的激光束源的情况下允许以较低的投入根据应用情况特定地改变激光束特性，并且提供一种用于该方法的机构。此外还力求，在降低所述机构或者方法的复杂程度的同时尽可能扩宽射束剖面特性对各种不同应用的适应能力。

根据本发明，上述目的通过一种方法实现，在该方法中，激光束输入到多包层光纤、尤其是双包层光纤的一个光纤端部中并且从该多包层光纤的另一个光纤端部输出，并且，为了产生输出的激光束的不同的射束剖面特性，入射的激光束选择性地或者至少输入到该多包层光纤的内光纤芯中、或者至少输入到该多包层光纤的至少一个外环形芯中，或者选择性地使第一激光束至少输入到该多包层光纤的内光纤芯中并且使不同的第二激光束至少输入到该多包层光纤的至少一个外环形芯中。

在本发明意义上，对于多包层光纤意理解为具有一个内光纤芯和至少一个外环形芯的光纤，例如具有唯一一个外环形芯的双包层光纤或者具有与第一外环形芯相衔接的另一外环形芯的三包层光纤。为了改变输出的激光束的射束剖面特性，入射的激光束被不同地输入到多包层光纤的一个或多个纤芯中。

为了简便起见在下面的说明书中借助双包层光纤来描述本发明，其中，对于专业人员而言，显然，本发明的原理也能够很容易地转用到具有与第一外环形芯相衔接的其它外环形芯的多包层光纤上。

具有两个纤芯的双包层光纤具有一个内光纤芯以及一个包绕该内光纤芯的、尽可能薄的、低折射的包层。接下来是一个唯一的外环形芯，该外环形芯同样被低折射的第二包层包绕。此外可以有由玻璃构成的另一个层，该层确定该光纤的外直径，但对光纤在射束引导方面的功能没有影响。最后是一由合成材料、例如硅酮和/或尼龙构成的表层，它用于保护光纤。