HK1021841B - Apparatus and method for coupling high intensity light into low temperature optical fiber - Google Patents

Claims (16)

1. Vorrichtung zum Einkuppeln von Licht hoher Intensität (82) von mindestens 400 mW/mm² in eine optische Faser (80) mit niedriger Schmelztemperatur, gekennzeichnet durch:

   ein langgestrecktes räumliches Filter, aus Material mit einer hohen Schmelztemperatur (84), um das Licht hoher Intensität an einem Eingangsende aufzunehmen und alle ungeführten Moden des Lichtes zu dissipieren, wobei die Länge des räumlichen Filters so gewählt ist, daß es im wesentlichen nur geführte Moden des Lichtes an einem Ausgangsende ausgibt;

   eine massive Wärmesenke (66) in der Nähe des räumlichen Filters, um Wärme, die durch das räumliche Filter erzeugt wird, zu absorbieren und von dem räumlichen Filter wegzuleiten; und

   eine optische Faser niedriger Schmelztemperatur (80), um im wesentlichen nur geführte Moden des Lichtes von dem räumlichen Filter an einem Eingangsende, das einen Abstand von dem Ausgangsende des räumlichen Filters hat, zu empfangen, so daß sich die geführten Moden des Lichtes entlang des Körpers der optischen Faser (80) niedriger Schmelztemperatur ausbreiten und an einem Ausgangsende ausgegeben werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das räumliche Filter eine einzelne optische Quarzfaser enthält.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die numerische Apertur der optischen Faser (80) niedriger Schmelztemperatur größer oder gleich der numerischen Apertur des räumlichen Filters ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der das räumliche Filter das Licht hoher Intensität (82) von einer Lichtquelle hoher Intensität aufnimmt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der das räumliche Filter das Licht hoher Intensität (82) von einer optischen Faser hoher numerischer Apertur aufnimmt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die optische Faser (80) niedriger Schmelztemperatur aus einem Borsilikat-Material ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Wärmesenke (66) aus Metall ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiter enthaltend einen Verbinder (86), der an der optischen Faser (80) niedriger Schmelztemperatur (80) befestigt ist, um die optische Faser niedriger Schmelztemperatur (80) an ein Lichtquellensystem anzuschließen, das das Licht hoher Intensität (82) liefert, wobei das räumliche Filter in dem Verbinder (86) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiter enthaltend einen ersten Verbinder, zur Befestigung mit einem Ende an einem Lichtquellensystem, das das Licht hoher Intensität (82) liefert, wobei das räumliche Filter in dem Verbinder angeordnet ist und die optische Faser (80) niedriger Schmelztemperatur an einen zweiten Verbinder gekuppelt ist, der an einem zweiten Ende des ersten Verbinders in diesen eingesteckt ist, um Licht von dem räumlichen Filter in die optische Faser (80) niedriger Schmelztemperatur zu kuppeln.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß sie weiter enthält:

    einen Verbinder (86), der an die optische Faser (80) niedriger Schmelztemperatur (80) gekuppelt ist, zum Verbinden der optischen Faser (80) niedriger Schmelztemperatur mit dem Lichtquellensystem;

       wobei das aus Material mit hoher Schmelztemperatur bestehende räumliche Filter (84) zur Aufnahme des Lichtes hoher Intensität, zum Dissipieren ungeführter Moden des Lichtes über die Länge des räumlichen Filters und zur Ausgabe von im wesentlichen nur geführten Moden des Lichtes in die optische Faser niedriger Schmelztemperatur in dem Verbinder zwischen dem Lichtquellensystem und der optischen Faser niedriger Schmelztemperatur angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der das räumliche Filter eine einzelne optische Quarzfaser enthält.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der die numerische Apertur der optischen Faser (80) niedriger Schmelztemperatur größer oder gleich der numerischen Apertur des räumlichen Filters ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 11, bei der die optische Faser (80) niedriger Schmelztemperatur aus einem Borsilikat-Material ist.
14. Verfahren zum Einkuppeln von Licht hoher Intensität (82) von mindestens 400 mW/mm² in eine optische Faser (80) niedriger Schmelztemperatur, mit folgenden Schritten:

    Bereitstellen eines langgestreckten räumlichen Filters, bestehend aus einer einzelnen optischen Faser (84) hoher Schmelztemperatur, zur Aufnahme des Lichtes hoher Intensität (82), von einer solchen Länge, daß ungeführte Moden des Lichtes über die Länge des räumlichen Filters dissipiert werden, und zur Ausgabe von im wesentlichen nur geführten Moden des Lichtes an einem Ausgangsende;

    Bereitstellen einer massiven Wärmesenke (66) in der Nähe des räumlichen Filters, um Wärme, die durch das räumliche Filter erzeugt wird, zu absorbieren und von dem räumlichen Filter wegzuleiten; und

    optisches Kuppeln einer optischen Faser (80) niedriger Schmelztemperatur an das räumliche Filter, um von dem räumlichen Filter im wesentlichen nur geführte Moden des Lichtes an einem Eingangsende aufzunehmen, das von der optischen Faser einen Abstand hat, so daß sich die geführten Moden des Lichtes entlang eines Körpers der optischen Faser (80) niedriger Schmelztemperatur ausbreiten und an einem Ausgangsende ausgegeben werden.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei der die optische Faser (80) niedriger Schmelztemperatur ein Bündel mehrerer optischer Fasern mit niedriger Schmelztemperatur und kleinem Durchmesser enthält.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem die optische Faser (80) niedriger Schmelztemperatur aus einem lichtleitenden Kunststoff ist.