[go: up one dir, main page]

WO2013064481A1 - Optische transportfaser und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Optische transportfaser und verfahren zu deren herstellung Download PDF

Info

Publication number
WO2013064481A1
WO2013064481A1 PCT/EP2012/071447 EP2012071447W WO2013064481A1 WO 2013064481 A1 WO2013064481 A1 WO 2013064481A1 EP 2012071447 W EP2012071447 W EP 2012071447W WO 2013064481 A1 WO2013064481 A1 WO 2013064481A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fiber
cladding
intermediate layer
refractive index
optical fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2012/071447
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rudolf Huber
Stefan Fuchs
Alexander Killi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trumpf Laser GmbH
Original Assignee
Trumpf Laser GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trumpf Laser GmbH filed Critical Trumpf Laser GmbH
Priority to US14/355,626 priority Critical patent/US9223085B2/en
Priority to CN201280054114.3A priority patent/CN103959113B/zh
Publication of WO2013064481A1 publication Critical patent/WO2013064481A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4296—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with sources of high radiant energy, e.g. high power lasers, high temperature light sources
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/14—Mode converters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/245—Removing protective coverings of light guides before coupling
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/268—Optical coupling means for modal dispersion control, e.g. concatenation of light guides having different modal dispersion properties

Definitions

  • the invention relates to an optical fiber according to the preamble of claim 1 and to a method for producing an optical fiber and a method for bonding an optical fiber.
  • Optical fibers are used as transport fibers for the transmission of light.
  • the transmission of high intensity laser power is achieved by means of such fibers e.g. during material processing to the machining head (high performance application).
  • Cladding refers to one or more cladding layers of the fiber that surround the fiber core. From the cladding, which is in principle able to direct light, the light can then, for example, at splices or by direct transfer into the coating of the fiber.
  • the coating serves in particular the stability of the fiber and usually consists of one or more plastic layers, for example in the form of a buffer, which bears directly against the fiber, and a so-called jacket, which is arranged around the buffer.
  • the coating is also referred to below as the cladding of the fiber.
  • This wrapping can be the Forward radiation and possibly partially absorb.
  • intense heating of the areas can occur in which the radiation emerges, for example at a splice.
  • the strong heating can lead to the destruction of the fiber. In extreme cases, this can even bring about a destruction of the laser source.
  • FIG. 1 shows a fiber known in the art.
  • the fiber 20 has a fiber core 21 which is surrounded by a fiber cladding 22.
  • the fiber cladding 22 is in turn surrounded by a cladding 25, which consists of one or more layers.
  • a mode stripper 26 is formed at the interface between fiber cladding 22 and cladding 25.
  • 1a shows the beam path of a first light beam S1 and a second light beam S2, which do not hit the fiber core ("scattered radiation"), and a light beam SO which is intended to be transported in the core of the fiber (Large) angle of incidence with respect to the L L on the end face of the fiber, ie the angle with respect to a fiber axis (radiation with a high numerical aperture NA), so that it can emerge from the fiber cladding 22 in the region of the mode stripper 26.
  • the jet S2 has a steeper (smaller) angle of incidence (radiation with a low
  • a beam which has entered the fiber 20 at a shallower angle of incidence, in particular the cladding can be continuously reflected and transported in the fiber cladding 22 in the case of a low-refractive and absorptive cladding exit at a splice 29 through the adhesive material 28.
  • the splice 29 connects a plug 27 to the fiber 20 via an adhesive material 28 in direct contact with the fiber cladding 22.
  • the radiation can then be absorbed by the adhesive material 28, resulting in localized heating and consequent destruction the fiber 20 can lead.
  • FIG. 1b only the scattered radiation that can occur when laser light is coupled into the fiber is shown. Stray radiation can also occur in the fiber at splices or other contact points. In this case, radiation from the core region can reach the cladding and continue to spread there or penetrate into the cladding or gluing and lead to strong local heating of the fiber.
  • GB 2 379 279 suggests inserting a layer of low refractive glass between the cladding and cladding to prevent stray radiation from cladding from entering the buffer.
  • This does not remove the scattered radiation from the fiber.
  • the higher-mode or high-mode scattered radiation which consequently remains in the cladding of the fiber, can thus reduce the beam quality of the transported beam. This can have negative effects on an application of the laser.
  • the light can also be conducted over long distances.
  • the degraded beam quality is a big problem, especially for single-mode fibers and for applications where very good beam quality is required, such as laser cutting.
  • Fibers with a thick, undoped quartz cladding can be guided, especially due to the large cross-sectional area much scattered radiation.
  • an optical transport fiber with at least one fiber core, at least one fiber cladding and a cladding, an intermediate layer which is provided between the fiber cladding and the cladding.
  • an intermediate layer By means of such an intermediate layer, the light transmission between the fiber cladding and the surrounding layers, the cladding or the coating, can be suppressed.
  • This can be done by providing the intermediate layer with a corresponding thickness, as will be described in more detail later.
  • fibers are used which have a smaller refractive index than the cladding material, eg in hollow fibers.
  • the fiber has two or more cladding layers which are arranged around the fiber core.
  • the refractive index is smaller than a refractive index of the fiber cladding surrounded by the intermediate layer.
  • the material of the sheath surrounding the intermediate layer may have any refractive index, and in the specific case, the sheath material may also be an adhesive material surrounding a splice of the fiber.
  • the intermediate layer may in particular consist of a quartz layer of low-refractive quartz.
  • the fiber cladding in particular has a refractive index of 1.45
  • the fiber cladding has a refractive index of 1.44
  • the interlayer has a refractive index of 1.433.
  • refractive indices are also conceivable in other embodiments.
  • the thickness is chosen so that it can be easily removed, for example by etching or by matting. Preference is given to a thickness of about 5 ⁇ or more, in particular a thickness of about 10 microns. Of course, the thickness may be less than 5 ⁇ or more than 10 ⁇ .
  • Such an optical fiber can also have at least one decoupling means for decoupling radiation, in particular scattered radiation from the fiber cladding. In this way, coupling out of radiation, which can sometimes be detrimental to the particular application, can take place from the fiber sheath. This can increase the beam quality. This decoupling agent can already be formed during the manufacturing process of the fiber.
  • a decoupling means is a means that causes outcoupling of scattered radiation from the fiber along the direction of extension.
  • the decoupling means is a dulled fiber section made e.g. by sandblasting or etching, wherein in the region of the frosted fiber portion, the sheath and also the intermediate layer, at least in places, is removed. At these mode strippers thus formed, the light can be scattered away from the fiber cladding.
  • Such decoupling means may be provided at regular or irregular intervals in the fiber.
  • Such decoupling means are preferably provided after points at which light is introduced into a fiber core or a fiber in general or before points at which decoupling is to take place. This can occur when entering the fiber from a free jet, at a transition between two fibers at one
  • the intermediate layer does not have to be completely removed even in the region of the decoupling means, but can only be reduced in one thickness and / or is only partially removed.
  • the fiber can also have, in corresponding embodiments, a second cladding layer, which is arranged either around the fiber core or around the first fiber cladding. Also such layers are conceivable.
  • the fiber may be a single-mode fiber or a fiber that has multiple cores or is designed to conduct specific higher modes of light. Such other fiber types are well known to those skilled in the art.
  • the fiber has a splice, wherein an adhesive in the region of the splice is disposed adjacent to the intermediate layer.
  • the adhesive usually has a higher refractive index than the intermediate layer. However, it is also conceivable that the adhesive has a lower refractive index than the intermediate layer.
  • the interlayer according to the invention can prevent stray radiation from leaking out of the adhesive material in the area of the adhesive bond and leading to undesired heating of the adhesive.
  • An advantage of the invention lies in the fact that it comes at least to a much lower leakage of scattered radiation at the splice, as done in the prior art. Thus, there is no local overheating of the splice and the risk of damage to the fiber can be reduced.
  • the thickness of the protective layer must be selected to be so thick that the field strength of the radiation in the protective layer is correspondingly reduced.
  • the thickness of the protective layer must therefore be at least a multiple of the wavelength of the light transported in the fiber.
  • the intermediate layer may advantageously have a thickness less than 20 ⁇ , in particular a thickness of ⁇ , 5 ⁇ or less. Such a small thickness for the intermediate layer may allow the intermediate layer to be more easily removed, in particular etched away, resulting in a better
  • the coating surrounding the fiber which may consist, for example, of silicone or acrylate, to have a lower refractive index than the fiber or the fiber cladding.
  • a material that absorbs the radiation can be used for the cladding. Rather, the low-refractive interlayer causes the light to pass within the fiber. This can facilitate the handling of the fiber.
  • a material can be selected for the surrounding coating, which is suitable for specific use the fiber can be selected, as described in more detail below.
  • At least one fiber core, at least one fiber cladding and a cladding, which is arranged around the at least one fiber cladding are formed.
  • an intermediate layer is formed whose refractive index is at least less than that of the fiber cladding. If an intermediate layer having a thickness which is greater than the penetration depth of the field into the intermediate layer, ie typically at least significantly greater than the wavelength of the light transported in the fiber, is provided, the refractive index of the cladding, and thus also its material, at least largely without influence on the light pipe properties of the fiber.
  • other materials can be used than in conventional fibers, which can bring economic advantages in the production of the fibers.
  • a plug is usually used.
  • the cladding of the fiber is first removed in a region in which a connection of the fiber is to be made. After removal of the sheath, the intermediate layer forms the outer surface of the fiber in the radial direction. The fiber is then brought into contact with its side surface with a plug or the like, and an adhesive material is placed around the exposed intermediate layer, which is thus in direct contact with the intermediate layer.
  • the adhesive material can be applied for example by heating or by a so-called shrink tube. Also, the use of light, in particular re UV-curing adhesives conceivable.
  • the adhesive material may have a higher refractive index than the intermediate layer and may be absorbent to the radiation.
  • the interlayer prevents scattered radiation from passing into the adhesive material.
  • a decoupling element for the scattered radiation is provided in front of the plug or in the plug.
  • the at least one decoupling means in the fiber is preferably viewed in a transport direction of the light through the fiber, that is to say in one direction, which is directed along the direction of extent of the fiber core along its central axis, in front of a plug or before a splice to a further component educated.
  • the fiber may also be formed with more than one fiber core to selectively transport different modes or a plurality of modes of light.
  • the fiber may be a single-mode fiber.
  • Other fiber types, for example hollow fibers or gradient index fibers, are conceivable within the scope of the invention.
  • Fig. 1 shows a prior art optical fiber with a) a mode stripper; b) a splice;
  • Fig. 2 shows an optical fiber according to an embodiment of
  • FIG. 3 is an illustration of an optical fiber according to a
  • Embodiment of the invention with a) a mode stripper, b) a splice.
  • Fig. 2a shows an optical fiber 10 according to an embodiment of the invention.
  • the optical fiber 10 has a fiber core 1, an inner fiber cladding 2 and an outer cladding 3.
  • the outer cladding 3 corresponds to an overlay layer.
  • the fiber core 1 has a circular cross-section and is arranged centrally in the fiber 10.
  • the inner fiber cladding 2 encloses the fiber core 1 in a circle, so that the inner fiber cladding 2 is arranged symmetrically around the center of the fiber 10.
  • the fiber core 1 and the inner fiber cladding 2 are thus arranged concentrically with each other.
  • the outer fiber cladding 3 also encloses the inner fiber cladding 2 concentrically.
  • both the fiber core and the inner and / or outer fiber cladding may have a non-circular cross section, in particular an ellipsoidal, rectangular or otherwise shaped cross section.
  • an intermediate layer 4 also referred to as a protective layer, is disposed on the outer surface of the outer fiber cladding 3.
  • the intermediate layer 4 has a thickness in the radial direction which makes it possible to etch this layer.
  • a thickness of ⁇ is particularly preferably 5 ⁇ or thinner conceivable.
  • other thicknesses in particular thicknesses over ⁇ , conceivable without departing from the spirit of the invention.
  • a sheath 5 is arranged.
  • the sheath 5 also encloses the internal components of the fiber 10 concentrically in the embodiment shown.
  • Fig. 2b) shows a refractive index profile of the fiber of Fig. 2a).
  • the refractive index n is plotted as a function of a horizontal direction-the radial extent r of the fiber. From FIG. 2 b) it becomes clear that in the embodiment shown, the inner fiber cladding 2 immediately surrounding the fiber core 1 has a lower refractive index than the fiber core 1 itself.
  • the refractive index of the intermediate layer 4 here corresponds to the refractive index of the inner fiber cladding 2.
  • the refractive index of the outer fiber cladding 3 here corresponds to the refractive index of the fiber core 1. It should be noted that other ratios of the refractive indices are conceivable in other embodiments. Thus, the same values here do not have to be the same but may vary from each other as long as the principal properties, as described above, are maintained. This means in particular only that there is a refractive index drop at the transition between the outer fiber cladding and the intermediate layer 4.
  • the envelope 5 consists in the embodiment shown of 2 layers, the buffer 5a and the jacket 5b.
  • the buffer 5a in this embodiment has a lower refractive index than the intermediate layer 4, so that even high NA scattering radiation is held by total internal reflection in the fiber.
  • the jacket 5b of the fiber has no optical function here, but serves only for mechanical stability.
  • the sheath 5 may also assume any other refractive index with an appropriate thickness of the intermediate layer 4, without affecting the function of the fiber. In the following, for reasons of clarity, only the
  • sheath 5 may be constructed as described above.
  • FIG. 3 shows a fiber according to the invention with the intermediate layer 4 between the outer fiber sheath 3 and the sheath 5.
  • the inner fiber sheath 2 is not shown here for reasons of clarity. However, in alternative embodiments, the inner and outer fiber cladding 2, 3 may also be omitted.
  • the beam path within fiber cladding 3 is for two different erroneously coupled beams
  • a first light beam S1 is here shown with a flat angle of incidence to a perpendicular L of a fiber end face into the fiber or cladding 2, 3 (high This beam Sl thus hits at an acute angle on the longitudinal side within the fiber 10, ie a side which extends parallel to the fiber core 1, and therefore has a high number of reflection points within the fiber 10.
  • the beam Sl strikes thus, with a high probability, a decoupling means provided in the fiber 10.
  • the decoupling means is also referred to below as a mode stripper 11.
  • the mode stripper 11 can be produced, for example, by etching away the protective layer 4 and matting the surface of the fiber jacket 3 and, in the embodiment shown, represents a region with inhomogeneous refraction properties and an irregular surface.
  • the mode stripper 11 can receive the beam from the Disconnect fiber cladding 3.
  • the decoupling means 11 in other ways, for example by mechanical roughening of the intermediate layer, applying a higher refractive index material or the like is made.
  • a second beam S2 shown in Fig. 3a, enters the fiber 10 at an acute angle to the solder L at the fiber end (low NA), and consequently has a lower angle in the course of further propagation in the fiber cladding 2, 3 Number of reflection points, which reduces the likelihood that the beam S2 will decouple at or on one of the mode stripper 11.
  • the mode stripper 11 is formed to act at a non-clad location. In the embodiment shown, the mode stripper was formed by etching away the intermediate layer 4 of the fiber 10. It should be noted that only a partial etching away of the intermediate layer 4 can be sufficient.
  • Fig. 3b shows a fiber according to the invention, which has been connected in the region of a splice 9 with a plug.
  • a plug 7 is arranged, which receives the fiber end.
  • an adhesive material 8 is provided, which is in direct contact with the fiber, in particular with the outer layer 4 which is stuck during bonding.
  • the adhesive Material 8 extends together with the plug 7 in a longitudinal direction of the fiber 10, that is, a direction perpendicular to the radial direction of the fiber 10, and forms the splice 9 from. In this way, the fiber can also be connected to other components.
  • the intermediate layer 4 By correspondingly large dimensioning of the intermediate layer 4 in a radial direction, a trespass from the fiber cladding into the cladding can be completely avoided.
  • the intermediate layer does not have to be homogeneous along the fiber
  • an optical transport fiber 10 for transmitting laser beams SO has at least one fiber core 1, at least one fiber cladding 2, 3 and a cladding 5, which surrounds the fiber cladding 2, 3, wherein between the fiber cladding 2, 3 and the cladding 5 an intermediate layer 4 is provided whose refractive index is smaller than a refractive index of the corresponding fiber cladding 2 or 3 which is in contact with the intermediate layer 4.
  • the intermediate layer prevents scattered radiation S1, S2 from emerging from the fiber cladding into the cladding 5. in a splice 9.
  • the fiber 10 is formed with at least one decoupling means 11.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

Zusammenfassend weist eine optische Transportfaser (10) zur Übertragung von Laserstrahlen (SO) zumindest einen Faserkern (1), zumindest einen Fasermantel (2, 3) und eine Umhüllung (5), die den Fasermantel (2, 3) umschließt, auf, wobei zwischen dem Fasermantel (2, 3) und der Umhüllung (5) eine Zwischenschicht (4) vorgesehen ist, deren Brechungsindex kleiner ist als ein Brechungsindex des entsprechenden mit der Zwischenschicht (4) in Kontakt stehenden Fasermantels (2, 3). Die Faser (10) ist dabei mit wenigstens einem Auskoppelmittel (11) ausgebildet.

Description

Optische Transportfaser und Verfahren zu deren Herstellung Die Erfindung betrifft eine optische Faser nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser und ein Verfahren zum Kleben einer optischen Faser.
Optische Fasern werden als Transportfasern zur Übertragung von Licht eingesetzt. Insbesondere die Übertragung von Laserleistung auch hoher Intensität wird mit Hilfe derartiger Fasern z.B. bei der Materialbearbeitung zum Bearbeitungskopf (Hochleistungsanwendung) durchgeführt. Nur ein Teil der Fasern, der Faserkern, leitet dabei das Licht mit den gewünschten Eigenschaften, wäh- rend umgebende Schichten die optischen Rahmenbedingungen und die mechanische Stabilität der Faser für deren speziellen Einsatz schaffen.
Es geschieht jedoch insbesondere beim Einkoppeln des Lichts in die Faser sowie an Übergangsstellen zwischen Fasern, beispielsweise an Steckern oder Spleißen], dass sogenannte Streustrahlung aus dem Faserkern in die umgebenden Schichten, insbesondere das so genannte Cladding, tritt. Das Cladding bezeichnet hier eine oder mehrere Mantelschichten der Faser, die den Faserkern um- schließen. Aus dem Cladding, das prinzipiell in der Lage ist, Licht zu leiten, kann das Licht dann beispielsweise an Klebestellen oder durch direkten Übertritt in das Coating der Faser treten. Das Coating dient insbesondere der Stabilität der Faser und besteht in der Regel aus einer oder mehreren Kunststoff- schichten, zum Beispiel in Form eines Buffers, der unmittelbar an der Faser anliegt, und einem so genannten Jacket, welches um den Buffer angeordnet ist. Das Coating wird im Folgenden auch als Umhüllung der Faser bezeichnet. Diese Umhüllung kann die Strahlung weiterleiten und gegebenenfalls teilweise absorbieren. Dadurch kann es, vor allem bei hohen Laserleistungen, jedoch zu einer starken Erhitzung der Bereiche kommen, in denen es zu einem Austritt der Strahlung kommt, z.B. an einer Klebestelle. An diesen Stellen kann die starke Erhitzung zur Zerstörung der Faser führen. Im Extremfall kann dies sogar eine Zerstörung der Laserquelle mit sich bringen.
Es ist daher wünschenswert, die Streustrahlung kontrolliert aus dem Cladding der Faser abzuführen. Dafür sind so genannte Moden- Stripper bekannt. Diese sind vorzugsweise am Beginn oder am Ende einer Transportfaser bzw. an Übergangsstellen angebracht und können ein gezieltes Auskoppeln der Streustrahlung bewirken. Fig. 1 zeigt eine Faser, die aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die Faser 20 hat einen Faserkern 21, der von einem Fasermantel 22 umgeben ist. Der Fasermantel 22 ist wiederum von einer Umhüllung 25, welche aus einer oder mehreren Schichten besteht, umgeben. Ein Moden-Stripper 26 ist an der Trennschicht zwischen Fasermantel 22 und Umhüllung 25 ausgebildet. In Fig. la ist der Strahlenverlauf von einem ersten Lichtstrahl Sl und einem zweiten Lichtstrahl S2 dargestellt, die nicht in den Faserkern treffen („Streustrahlung"), sowie einem Lichtstrahl SO der bestimmungsgemäß im Kern der Faser transportiert wird. Der Strahl Sl hat einen flachen (großen) Einfallswinkel bezüglich des Lots L auf die Stirnfläche der Faser, also der Winkel bezüglich einer Faserachse (Strahlung mit einer hohen numerischen Apertur NA) , so dass dieser im Bereich des Moden-Strippers 26 aus dem Fasermantel 22 austreten kann. Der Strahl S2 weist einen steileren (kleineren) Einfallswinkel auf (Strahlung mit einer niedrigen
NA) , so dass dieser Strahl nicht an dem Moden-Stripper 26 ausgekoppelt wird und über weite Strecken in der Faser transportiert werden kann. Wie in Fig. lb zu sehen ist, kann ein Strahl, der unter einem flacheren Einfallswinkel in die Faser 20, insbesondere das Clad- ding, eingetreten ist, bei einer niedrigbrechenden und absorpti- onsarmen Umhüllung in dem Fasermantel 22 stetig reflektiert und weitertransportiert werden und an einer Klebestelle 29 durch das Klebematerial 28 austreten. Hier verbindet die Klebestelle 29 einen Stecker 27, über ein Klebematerial 28, welches unmittelbar mit dem Fasermantel 22 in Kontakt steht, mit der Faser 20. Die Strahlung kann dann von dem Klebematerial 28 absorbiert werden, was zu einer lokalen Erhitzung und folglich zu einer Zerstörung der Faser 20 führen kann. Zwar kann diesem Problem damit begegnet werden dass ein Kleber mit niedrigem Brechungsindex und geringer Absorption für die Strahlung verwendet wird. Derartige Kleber haben jedoch eine für die Anwendung unzureichende Klebe- stärke, so dass deren Einsatz nachteilig sein kann.
In Figur lb ist nur die Streustrahlung, die beim Einkoppeln von Laserlicht in die Faser entstehen kann, gezeigt. Streustrahlung kann in der Faser auch an Spleißstellen oder anderen Kontaktstellen entstehen. Hierbei kann Strahlung aus dem Kernbereich ins Cladding gelangen und sich dort weiter ausbreiten oder in die Umhüllung oder Klebung eindringen und zu starker lokalen Erhitzung der Faser führen.
Um eine Erhitzung in lokalen Bereichen zu vermeiden, schlägt die GB 2 379 279 vor, eine Schicht aus niedrig brechendem Glas zwischen dem Cladding und der Umhüllung einzufügen, um zu verhindern, dass Streustrahlung aus dem Cladding in den Buffer ein- dringt. Dadurch wird die Streustrahlung jedoch nicht aus der Faser abgeführt. Die höher- bzw. hochmodige Streustrahlung, die folglich in dem Cladding der Faser verbleibt, kann somit die Strahlqualität des transportierten Strahls verringern. Dies kann negative Auswirkungen auf eine Anwendung des Lasers haben. Insbesondere kann, abhängig von dem Eintrittswinkel der Strahlung in den Fasermantel, das Licht darin auch über weite Strecken geführt werden. Die verschlechterte Strahlqualität ist gerade bei Single-Mode Fasern und für Anwendungen, bei denen eine sehr gute Strahlqualität erforderlich ist, wie z.B. dem Laserschneiden, ein großes Problem.
Bei speziellen Fasern, wie z.B. Fasern mit einem dicken, undo- tierten Quarzmantel, kann besonders aufgrund der großen Querschnittsfläche viel Streustrahlung geführt werden.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, zumindest einen der genannten Nachteile des Stands der Technik zu vermeiden und eine Faser zur Verfügung zu stellen, die Streustrahlung gezielt abführt und eine Überhitzung, insbesondere an Klebestellen oder Faserübergängen und Grenzflächen, vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die optische Faser ge- mäß Patentanspruch 1, sowie mittels des Verfahrens gemäß Patentanspruch 9 und des Verfahrens zum Verkleben einer Faser gemäß Patentanspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Erfindungsgemäß weist eine optische Transportfaser mit mindestens einem Faserkern, mindestens einem Fasermantel und einer Umhüllung, eine Zwischenschicht auf, die zwischen dem Fasermantel und der Umhüllung vorgesehen ist. Mittels solch einer Zwischenschicht kann der Lichtübertritt zwischen dem Fasermantel und den umgebenden Schichten, der Umhüllung bzw. dem Coating, unterdrückt werden. Dies kann durch Vorsehen der Zwischenschicht mit einer entsprechenden Dicke geschehen, wie später noch genauer beschrieben ist. Dies ist insbesondere für derartige Fasern möglich, deren Faserkern einen größeren Brechungsindex hat als das sie umgebende Mantelmaterial, wie es für die meisten Fasern der Fall ist. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass in alternativen Ausführungs- formen Fasern verwendet werden, die einen kleineren Brechungsindex haben als das Mantelmaterial, z.B. in Hohlfasern.
Natürlich ist es auch denkbar, dass die Faser zwei oder mehr Mantelschichten aufweist, die um den Faserkern angeordnet sind.
Für die Zwischenschicht bzw. Schutzschicht gilt dabei, dass deren Brechungsindex kleiner ist als ein Brechungsindex des Fasermantels, der von der Zwischenschicht umgeben ist. Das Material der die Zwischenschicht umgebenden Umhüllung wiederum kann einen beliebigen Brechungsindex haben, wobei das Umhüllungsmaterial im speziellen Fall auch ein Klebematerial sein kann, das eine Klebestelle der Faser umgibt. Die Zwischenschicht kann insbesondere aus einer Quarzschicht aus niedrig brechendem Quarz bestehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Fasermantel insbesondere einen Brechungsindex von 1,45 auf, der Fasermantel einen Brechungsindex von 1,44 und die Zwischenschicht einen Brechungsindex von 1,433. Natürlich sind in ande- ren Ausführungsformen auch andere Brechungsindizes denkbar.
Für die Zwischenschicht bzw. Schutzschicht gilt, dass deren Dicke so gewählt wird, dass sie z.B. durch Ätzen bzw. durch Mattieren einfach entfernt werden kann. Bevorzugt wird dabei eine Dicke von ca. 5 μτη oder mehr, insbesondere eine Dicke von ca. 10 um. Natürlich kann die Dicke auch weniger als 5 μπι oder mehr als 10 μνα betragen. Eine solche optische Faser kann zudem wenigstens ein Auskoppel- mittel zum Auskoppeln von Strahlung, insbesondere Streustrahlung aus dem Fasermantel, aufweisen. So kann an dazu vorgesehenen Stellen ein Auskoppeln von Strahlung, die für die jeweilige An- wendung mitunter schädlich sein kann, aus dem Fasermantel erfolgen. Dies kann die Strahlqualität erhöhen. Dieses Auskoppelmittel kann bereits beim Herstellungsprozess der Faser mit ausgebildet werden.
Allgemein ist ein Auskoppelmittel ein Mittel, das ein Auskoppeln von Streustrahlung aus der Faser entlang der Erstreckungsrich- tung bewirkt. In einer Ausführungsform ist das Auskoppelmittel ein mattierter Faserabschnitt, hergestellt z.B. durch Sandstrahlen oder Ätzen, wobei im Bereich des mattierten Faserabschnitts die Umhüllung und auch die Zwischenschicht, zumindest stellenweise, entfernt ist. An diesen so gebildeten Moden-Strippern kann das Licht aus dem Fasermantel weggestreut werden. Derartige Auskoppelmittel können in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen in der Faser vorgesehen sein. Vorzugsweise werden derartige Auskoppelmittel nach Stellen, an denen es zu einer Einkopp- lung von Licht in einen Faserkern bzw. eine Faser im Allgemeinen oder vor Stellen, an denen es zu einer Auskopplung kommen soll, vorgesehen. Dies kann beim Eintritt in die Faser von einem freien Strahl, an einem Übergang zwischen zwei Fasern an einer
Spleißstelle oder einer mechanischen Kopplung der Fasern oder Ähnlichem der Fall sein.
Es sei erwähnt, dass es denkbar ist, dass die Zwischenschicht auch im Bereich des Auskoppelmittels nicht komplett entfernt sein muss, sondern lediglich in einer Dicke verringert sein kann und/oder nur abschnittsweise entfernt ist. Die Faser kann dabei auch in entsprechenden Ausführungsformen eine zweite Mantelschicht aufweisen, die entweder um den Faserkern oder um den ersten Fasermantel angeordnet ist. Auch weitere derartige Schichten sind denkbar. Zudem kann die Faser eine Sin- gle-Mode-Faser sein oder eine Faser, die mehrere Kerne aufweist oder dazu bestimmt ist, spezielle höhere Moden des Lichts zu leiten. Derartige weitere Fasertypen sind dem Fachmann hinlänglich bekannt. Zur Halterung/Fixierung der Faser in einem Stecker ist es häufig der Fall, dass die Faser eine Klebestelle aufweist, wobei ein Kleber im Bereich der Klebestelle angrenzend an die Zwischenschicht angeordnet ist. Der Kleber hat dabei in der Regel einen höheren Brechungsindex als die Zwischenschicht. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Kleber einen geringeren Brechungsindex besitzt als die Zwischenschicht. Die erfindungsgemäße Zwischenschicht kann vermeiden, dass im Bereich der Klebestelle an dem Klebematerial Streustrahlung austritt und zu einer unerwünschten Erhitzung des Klebers führt.
Ein Vorteil der Erfindung liegt dabei darin, dass es zumindest zu einem deutlich geringeren Austritt von Streustrahlung an der Klebestelle kommt, als dies im Stand der Technik geschieht. So erfolgt keine lokale Überhitzung der Klebestelle und das Risiko einer Beschädigung der Faser kann reduziert werden.
Es wird mit einer erfindungsgemäßen Faser somit ermöglicht, Streustrahlung gezielt an den Stellen auszukoppeln, an denen die Schutzschicht entfernt wurde, während ansonsten die Streustrah- l ng in der Faser geführt wird.
Beim Vorsehen einer Schutzschicht, deren Brechungsindex geringer ist, als der der innen angrenzenden Mantelschichten, ist zu be- achten, dass sich das elektrische Feld der in dem Fasermantel transportierten Streustrahlung an der Grenzfläche zu der Zwischenschicht immer auch in Richtung der Zwischenschicht, also dem Medium mit geringerem Brechungsindex, erstreckt bzw. in die- ses Medium eindringt. Dort verliert es abhängig von den optischen Eigenschaften in der radialen Richtung an Intensität.
Hierbei spricht man von einer evaneszenten Welle. Um ein Übertreten von dem Fasermantel in der radialen Richtung in die äußeren Schichten der Faser zu vermeiden, muss die Dicke der Schutz - schicht folglich so dick gewählt werden, dass die Feldstärke der Strahlung in der Schutzschicht entsprechend reduziert wird. Die Dicke der Schutzschicht muss deshalb mindestens ein Mehrfaches der Wellenlänge des Lichtes betragen, das in der Faser transportiert wird.
Je nach Einsatzgebiet kann die Zwischenschicht vorteilhafterweise eine Dicke weniger als 20μιτι aufweisen, insbesondere eine Dicke von ΙΟμτη, 5μπι oder weniger. Eine derart geringe Dicke für die Zwischenschicht kann es erlauben, die Zwischenschicht einfa- eher zu entfernen, insbesondere wegzuätzen, was eine bessere
Herstellung ermöglichen kann im Vergleich zu Fasern, die aus dem Stand der Technik bekannt sind.
Durch Vorsehen der Zwischenschicht ist es in einer erfindungsge- mäßen Faser nicht mehr nötig, dass das die Faser umgebende Coa- ting, welches beispielsweise aus Silikon oder Acrylat bestehen kann, einen niedrigeren Brechungsindex aufweist als die Faser bzw. der Fasermantel. Außerdem kann für die Umhüllung ein Material verwendet werden, das die Strahlung absorbiert. Die niedrig brechende Zwischenschicht sorgt vielmehr dafür, dass das Licht innerhalb der Faser geleitet wird. Dies kann den Umgang mit der Faser erleichtern. Insbesondere kann für das umgebende Coating ein Material gewählt werden, das für den spezifischen Einsatz der Faser ausgewählt werden kann, wie im Folgenden noch näher beschrieben ist.
Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen optischen Faser werden zumindest ein Faserkern, zumindest ein Fasermantel und eine Umhüllung, die um den zumindest einen Fasermantel angeordnet wird, ausgebildet. Zwischen dem Fasermantel und der Umhüllung wird eine Zwischenschicht ausgebildet, deren Brechungsindex zumindest geringer ist als der des Fasermantels. Bei Vorsehen einer Zwi- schenschicht mit einer Dicke, die größer ist, als die Eindringtiefe des Feldes in die Zwischenschicht, typischerweise also zumindest deutlich größer als die Wellenlänge des in der Faser transportierten Lichts, ist die Brechzahl der Umhüllung, und somit auch deren Material, zumindest weitgehend ohne Einfluss auf die Lichtleitungseigenschaften der Faser. Es können also andere Materialien verwendet werden als in herkömmlichen Fasern, was wirtschaftliche Vorteile bei der Herstellung der Fasern mit sich bringen kann. Um die Verbindung von Faserenden mit anderen Optiken zu ermöglichen, z.B. die Verbindung der Transportfaser mit einem Bearbeitungskopf, wird in der Regel ein Stecker verwendet. Bei einem Verbinden einer optischen Faser mit einem Stecker wird zunächst in einem Bereich, in dem eine Verbindung der Faser hergestellt werden soll, die Umhüllung der Faser entfernt. Nach dem Entfernen der Umhüllung bildet die Zwischenschicht die äußere Oberfläche der Faser in radialer Richtung. Die Faser wird dann mit ihrer Seitenfläche mit einem Stecker oder ähnlichem in Kontakt gebracht und es wird um die freiliegende Zwischenschicht ein Kle- bematerial angeordnet, das folglich in direktem Kontakt mit der Zwischenschicht ist. Das Klebematerial kann beispielsweise durch Erhitzen oder durch einen so genannten Schrumpfschlauch appliziert werden. Auch ist die Verwendung von mit Licht, insbesonde- re UV-Licht härtenden Klebern denkbar. Das Klebematerial kann einen größeren Brechungsindex als die Zwischenschicht aufweisen und darf für die Strahlung absorbierend sein. Die Zwischenschicht verhindert dabei, dass Streustrahlung in das Klebemate- rial übertritt. Vorteilhafterweise ist ein Auskoppelelement für die Streustrahlung vor dem Stecker oder im Stecker vorgesehen. Eine Steigerung der Stabilität der Klebestelle kann dabei dadurch erreicht werden, dass ein Teil der Umhüllung der Faser in die Klebestelle hineinragt und somit ebenfalls verklebt wird.
Das wenigstens eine Auskoppelmittel in der Faser ist vorzugsweise in einer Transportrichtung des Lichts durch die Faser, also in einer Richtung gesehen, die entlang der Erstreckungsrichtung des Faserkerns entlang dessen Mittelachse gerichtet ist, vor ei- nem Stecker bzw. vor einer Klebestelle zu einer weiteren Komponente ausgebildet. So kann ein Risiko der Beschädigung der Klebestelle, des Klebers und/oder des Steckers bzw. der angebrachten Komponente reduziert werden. In anderen, alternativen Ausführungsformen kann die Faser auch mit mehr als nur einem Faserkern ausgebildet werden, um selektiv verschiedene Moden oder eine Mehrzahl von Moden des Lichts zu transportieren. Insbesondere kann die Faser eine Single-Mode- Faser sein. Auch weitere Fasertypen, beispielsweise Hohlfasern oder Gradientenindex-Fasern, sind im Rahmen der Erfindung denkbar .
Einzelheiten, weitere Vorteile und Entwicklungen der Erfindung werden anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine optische Faser aus dem Stand der Technik mit a) einem Moden-Stripper; b) einer Klebestelle;
Fig. 2 eine optische Faser gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung a) in einer perspektivischen Darstellung; b) als Brechzahlprofil; Fig. 3 eine Darstellung einer optischen Faser gemäß einer
Ausführungsform mit der Erfindung mit a) einem Moden- Stripper, b) einer Klebestelle.
Fig. 2a) zeigt eine optische Faser 10 gemäß einer Ausführungs- form der Erfindung. Die optische Faser 10 besitzt einen Faserkern 1, einen inneren Fasermantel 2 und einen äußeren Fasermantel 3. Der äußere Fasermantel 3 entspricht dabei einer Überfang- schicht. Wie in Fig. 2a) zu sehen ist, weist der Faserkern 1 einen kreisförmigen Querschnitt auf und ist zentral in der Faser 10 angeordnet. Der innere Fasermantel 2 umschließt den Faserkern 1 kreisförmig, so dass der innere Fasermantel 2 symmetrisch um das Zentrum der Faser 10 angeordnet ist. Der Faserkern 1 und der innere Fasermantel 2 sind folglich konzentrisch zueinander angeordnet. Der äußere Fasermantel 3 umschließt den inneren Faser- mantel 2 ebenfalls konzentrisch.
In alternativen Ausführungsformen kann sowohl der Faserkern als auch der innere und/oder äußere Fasermantel einen nichtkreisförmigen Querschnitt, insbesondere einen ellipsoiden, rechteckförmigen oder anderweitig geformten Querschnitt aufweisen . In einer vom Zentrum der Faser 10 radialen, nach außen gerichteten Richtung ist an der äußeren Oberfläche des äußeren Fasermantels 3 eine Zwischenschicht 4, auch als Schutzschicht bezeichnet, angeordnet. In einer Ausführungsform der Erfindung hat die Zwischenschicht 4 in radialer Richtung eine Dicke, die es ermöglicht, diese Schicht abzuätzen. Insbesondere ist eine Dicke von ΙΟμτη besonders bevorzugt 5μτη oder dünner denkbar. Natürlich sind auch andere Dicken, insbesondere Dicken über ΙΟμτη, denkbar, ohne sich von dem Gedanken der Erfindung zu entfernen.
Um die Zwischenschicht 4 ist eine Umhüllung 5 angeordnet. Die Umhüllung 5 umschließt die innen liegenden Komponenten der Faser 10 ebenfalls konzentrisch in der gezeigten Ausführungsform . Fig. 2b) zeigt ein Brechzahlprofil der Faser aus Fig. 2a) . Wie durch das schematische Koordinatensystem in Fig. 2b) angedeutet, ist die Brechzahl n dabei in Abhängigkeit einer horizontalen Richtung - der radialen Ausdehnung r der Faser - aufgetragen. Aus Fig. 2b) wird deutlich, dass in der gezeigten Ausführungs- form der innere Fasermantel 2, der den Faserkern 1 unmittelbar umgibt, einen geringeren Brechungsindex aufweist, als der Faserkern 1 selbst. Der Brechungsindex der Zwischenschicht 4 entspricht hier dem Brechungsindex des inneren Fasermantels 2. Der Brechungsindex des äußeren Fasermantels 3 entspricht hier dem Brechungsindex des Faserkerns 1. Es ist zu beachten, dass in anderen Ausführungsformen andere Verhältnisse der Brechzahlen denkbar sind. So müssen die hier gleichen Werte nicht gleich sein sondern können voneinander variieren, solange die prinzipiellen Eigenschaften, wie zuvor beschrieben, erhalten bleiben. Das bedeutet insbesondere nur, dass es einen Brechungsindexabfall beim Übergang zwischen dem außen liegenden Fasermantel und der Zwischenschicht 4 gibt. Die Umhüllung 5 besteht in der gezeigten Ausführungsform aus 2 Schichten, dem Buffer 5a und dem Jacket 5b. Der Buffer 5a hat in dieser Ausführungsform eine niedrigere Brechzahl als die Zwischenschicht 4, so dass auch Streustrahlung mit hoher NA durch Totalreflexion in der Faser gehalten wird. Das Jacket 5b der Faser hat hier keine optische Funktion, sondern dient lediglich der mechanischen Stabilität. Die Umhüllung 5 kann bei entsprechender Dicke der Zwischenschicht 4 auch jede andere Brechzahl annehmen, ohne die Funktion der Faser zu beeinträchtigen. Im Folgenden wird aus Übersichtlichkeitsgründen nur noch von der
Umhüllung 5 gesprochen. Es ist jedoch zu beachten, dass die Umhüllung 5 wie oben beschrieben aufgebaut sein kann.
Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Faser mit der Zwischenschicht 4 zwischen dem äußeren Fasermantel 3 und der Umhüllung 5. Der innere Fasermantel 2 ist hier aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt. In alternativen Ausführungsformen kann der innere bzw. der äußere Fasermantel 2, 3 jedoch auch weggelassen sein. In Fig. 3a ist der Strahlenverlauf innerhalb des Faserman- tels 3 für zwei verschiedene fehleingekoppelte Strahlen
Sl , S2 („ Streustrahlung" ) und der Strahlung SO, die in den Kern eingekoppelt wurde dargestellt. Ein erster Lichtstrahl Sl ist hier mit einem zu einem Lot L einer Faserendfläche flachen Einfallswinkel in die Faser bzw. den Fasermantel 2, 3 gezeigt (hohe NA) . Dieser Strahl Sl trifft folglich in einem spitzen Winkel auf die Längsseite innerhalb der Faser 10, also einer Seite, die sich parallel zu dem Faserkern 1 erstreckt, und hat daher eine hohe Anzahl an Reflexionspunkten innerhalb der Faser 10. Der Strahl Sl trifft somit mit einer hohen Wahrscheinlichkeit auf ein in der Faser 10 vorgesehenes Auskoppelmittel. Das Auskoppelmittel wird im Folgenden auch als Moden-Stripper 11 bezeichnet. Der Moden-Stripper 11 kann beispielsweise durch Wegätzen der Schutzschicht 4 und Mattieren der Oberfläche des Fasermantels 3 erzeugt werden und stellt in der gezeigten Ausführungsform einen Bereich mit inhomogenen Brechungseigenschaften und unregelmäßi- ger Oberfläche dar. An dem Moden-Stripper 11 kann der Strahl aus dem Fasermantel 3 auskoppeln. In alternativen Ausführungsformen ist es auch denkbar, dass das Auskoppelmittel 11 auf andere Weise, beispielsweise durch mechanisches Aufrauen der Zwischenschicht, Auftragen eines höherbrechenden Materials oder ähnli- ches hergestellt wird.
Ein zweiter Strahl S2, der in Fig. 3a gezeigt ist, tritt mit einem zu dem Lot L auf das Faserende spitzen Winkel in die Faser 10 ein (niedrige NA) und hat folglich im Verlauf der weiteren Propagierung in dem Fasermantel 2, 3 eine geringere Anzahl an Reflexionspunkten, was die Wahrscheinlichkeit verringert, dass der Strahl S2 an dem bzw. an einem der Moden-Stripper 11 auskoppelt . Wie weiterhin in Fig. 3a gezeigt ist, ist der Moden-Stripper 11 derart ausgebildet, dass er an einer Stelle ohne Umhüllung wirkt. In der gezeigten Ausführungsform wurde der Moden-Stripper durch Wegätzen der Zwischenschicht 4 der Faser 10 ausgebildet. Es ist zu beachten, dass auch ein lediglich teilweises Wegätzen der Zwischenschicht 4 ausreichen kann.
Fig. 3b zeigt eine erfindungsgemäße Faser, die im Bereich einer Klebestelle 9 mit einem Stecker verbunden wurde. Um die Klebestelle 9 ist ein Stecker 7 angeordnet, der das Faserende aufnimmt. Im Stecker 7 ist ein Klebematerial 8 vorgesehen, das mit der Faser, insbesondere mit der beim Kleben außen liegenden Zwischenschicht 4, direkt in Berührung ist. Das Klebema- terial 8 erstreckt sich gemeinsam mit dem Stecker 7 in einer Längsrichtung der Faser 10, also einer Richtung senkrecht zu der radialen Richtung der Faser 10, und bildet die Klebestelle 9 aus . Auf diese Weise kann die Faser auch mit anderen Komponenten verbunden werden.
Durch Ausbilden der Faser mit der Zwischenschicht 4 wird, wie in Fig. 3b dargestellt ist, verhindert, dass ein in dem Fasermantel 3 verlaufender Strahl in die Umhüllung 5 eintritt. Selbst an Klebestellen, an denen der Kleber in der Regel einen hohen Brechungsindex besitzt, ist ein Übertreten durch Vorsehen der Zwischenschicht 4 zwischen dem Fasermantel 3 mit einem hohen Brechungsindex und dem Klebematerial 8, das in der Regel ebenfalls einen hohen Brechungsindex besitzt, vermieden.
Durch entsprechend großes Dimensionieren der Zwischenschicht 4 in einer radialen Richtung kann ein Übertreten aus dem Fasermantel in die Umhüllung gänzlich vermieden werden. Die Zwischenschicht muss dabei entlang der Faser keine homogenen
Eigenschaften, beispielsweise hinsichtlich ihrer Dicke oder ihres Brechungsindex, aufweisen.
Zusammenfassend weist eine optische Transportfaser 10 zur Über- tragung von Laserstrahlen SO zumindest einen Faserkern 1, zumindest einen Fasermantel 2, 3 und eine Umhüllung 5, die den Fasermantel 2, 3 umschließt, auf, wobei zwischen dem Fasermantel 2, 3 und der Umhüllung 5 eine Zwischenschicht 4 vorgesehen ist, deren Brechungsindex kleiner ist als ein Brechungsindex des entspre- chenden mit der Zwischenschicht 4 in Kontakt stehenden Fasermantels 2 bzw. 3. Die Zwischenschicht verhindert das Austreten von Streustrahlung Sl, S2 aus dem Fasermantel in die Umhüllung 5 o- der in eine Klebestelle 9. Die Faser 10 ist dabei mit wenigstens einem Auskoppelmittel 11 ausgebildet.

Claims

Ansprüche 1. Optische Faser zum Transportieren von Laserstrahlung mit zumindest einem Faserkern (1) , zumindest einem Fasermantel (2) und einer Umhüllung (5) , die den Fasermantel (2) umschließt, wobei zwischen dem Fasermantel (2) und der Umhüllung (5) eine Zwischenschicht (4) vorgesehen ist, wobei ein Brechungsindex der Zwischenschicht (4) kleiner als ein Brechungsindex des Fasermantels (2) ist, und in der Faser wenigstens ein Auskoppelmittel (11) zum Auskoppeln von Strahlung aus dem Fasermantel (2) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Faser (10) eine Klebestelle (9) aufweist, wobei ein Kleber (8) im Bereich der Kle- bestelle (9) angrenzend an die Zwischenschicht (4) angeordnet ist .
2. Optische Faser gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auskoppelmittel (11) ein mattierter Faserabschnitt ist, wobei im Bereich des mattierten Faserabschnitts die Zwischenschicht (4) entfernt ist.
3. Optische Faser gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Dicke der Zwischenschicht derart gewählt ist, dass die Zwischenschicht durch einen Ätzprozess entfernbar ist, wobei die Dicke der Zwischenschicht geringer als 20 μπι ist.
4. Optische Faser gemäß Anspruch 3, wobei die Dicke der Zwischenschicht im Bereich zwischen 5-10μιη liegt.
5. Optische Faser gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faser (10) eine weitere Mantel- Schicht (3) aufweist, die mit dem Fasermantel (2) in Kontakt ist und darum herum angeordnet ist.
6. Optische Faser gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faser (10) eine Single-Mode- Faser ist.
7. Optische Faser gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Faser (10) eine Mehrzahl von Faserker- nen (1) aufweist.
8. Optische Faser gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auskoppelmittel in einer Ausbreitungsrichtung des Lichts entlang der Faser vor der Klebe- stelle vorgesehen ist.
9. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser zum Transport von Laserstrahlung, das die Schritte aufweist:
Ausbilden eines Faserkerns (1) ,
Ausbilden mindestens eines Fasermantels (2) , der um den Faserkern (1) angeordnet wird; sowie
Ausbilden einer Umhüllung (5) , die um den Fasermantel (2) angeordnet ist, wobei
die Faser zumindest abschnittweise mit einer Zwischen- schicht (4) zwischen Fasermantel (2) und Umhüllung (5) ausgebildet wird, und wobei
die Zwischenschicht mit einem Brechungsindex ausgebildet wird, der geringer ist als ein Brechungsindex des Fasermantels (2) ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Faser (10) zumindest im
Bereich einer Klebestelle (9) mit der Zwischenschicht (4) ausgebildet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass di Faser mit einem Auskoppelmittel (11) für Streustrahlung ausgebildet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Auskoppelmittel (11) durch Wegätzen der Zwischenschicht (4) ausgebildet wird.
12. Verfahren zum Verkleben einer optischen Faser (10) gemäß ei nem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich einer Klebestelle (9) die Umhüllung (5) der Faser (10) derart entfernt wird, dass die Zwischenschicht (4) eine Oberflä che der Faser (10) bildet, und ein Klebematerial (8) um die Zwi schenschicht (4) herum angeordnet wird und in Kontakt mit der Zwischenschicht (4) gebracht wird.
13. Verfahren zum Verkleben einer optischen Faser (10) nach Anspruch 12, wobei die Umhüllung (5) derart entfernt wird, dass die Umhüllung (5) beim Verkleben in die Klebestelle hineinragt.
PCT/EP2012/071447 2011-11-02 2012-10-30 Optische transportfaser und verfahren zu deren herstellung Ceased WO2013064481A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/355,626 US9223085B2 (en) 2011-11-02 2012-10-30 Optical transport fibre and method for producing same
CN201280054114.3A CN103959113B (zh) 2011-11-02 2012-10-30 光学的传送纤维及其制造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011085637.4 2011-11-02
DE102011085637.4A DE102011085637B4 (de) 2011-11-02 2011-11-02 Optische Transportfaser und Verfahren zu deren Herstellung und Verfahren zum Verkleben

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013064481A1 true WO2013064481A1 (de) 2013-05-10

Family

ID=47297116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/071447 Ceased WO2013064481A1 (de) 2011-11-02 2012-10-30 Optische transportfaser und verfahren zu deren herstellung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9223085B2 (de)
CN (1) CN103959113B (de)
DE (1) DE102011085637B4 (de)
WO (1) WO2013064481A1 (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9195006B1 (en) * 2012-11-19 2015-11-24 Nlight Photonics Corporation Fiber termination assembly
DE102014015328B3 (de) * 2014-10-17 2016-02-04 Z-Laser Optoelektronik Gmbh Projektionseinrichtung und Messvorrichtung mit einer solchen
CN104789894A (zh) * 2015-04-04 2015-07-22 王文姣 一种高强度汽车保险杠的热处理方法及该高强度汽车保险杠
DE102016116409B4 (de) 2015-09-03 2024-10-10 PT Photonic Tools GmbH Haltetechnologie für Fasern zum Transport von Laserstrahlung
CN106646734A (zh) * 2015-10-28 2017-05-10 中国兵器装备研究院 一种光导型包层功率滤除装置
CN105676348B (zh) * 2016-03-24 2018-09-14 芜湖安瑞激光科技有限公司 一种光纤包层残余光全玻剥离方法及光纤包层残余光全玻剥离器件
JP6423914B1 (ja) 2017-04-28 2018-11-14 株式会社フジクラ クラッドモードストリッパ
JP6903696B2 (ja) * 2019-02-05 2021-07-14 三菱電線工業株式会社 クラッドモードストリッパ構造
JP2021056276A (ja) * 2019-09-27 2021-04-08 株式会社フジクラ 光デバイス及びレーザ装置
US11415751B2 (en) * 2020-12-17 2022-08-16 Lumentum Operations Llc Free space coupling of an aiming beam using tapered or grated cladding

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4574181A (en) * 1984-10-09 1986-03-04 Donald Spector Aroma-generating automobile cigarette lighter
US5291570A (en) * 1992-09-09 1994-03-01 Hobart Laser Products, Inc. High power laser - optical fiber connection system
GB2379279A (en) 2001-08-31 2003-03-05 Gsi Lumonics Ltd Layered optical fibres with varied refractive indices used in laser processing system
WO2007080703A1 (ja) * 2006-01-16 2007-07-19 Hamamatsu Photonics K.K. 光ファイバ
WO2011067908A1 (ja) * 2009-12-04 2011-06-09 三菱電線工業株式会社 光ファイバ及び光ファイバの加工方法
US20110249935A1 (en) * 2010-04-12 2011-10-13 Lockheed Martin Corporation Method and apparatus for in-line fiber-cladding-light dissipation

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3912400C1 (de) * 1989-04-15 1990-01-11 Schott Glaswerke, 6500 Mainz, De
DE60328465D1 (de) * 2002-03-15 2009-09-03 Crystal Fibre As Mikrostrukturierte optische faser mit mantelungsaussparung, verfahren zu ihrer herstellung und vorrichtung damit
CN100590469C (zh) * 2005-04-04 2010-02-17 莫列斯公司 包括v形槽镜片阵列的多光纤mt型连接器和套管以及制造方法
US7215860B2 (en) * 2005-05-02 2007-05-08 Lucent Technologies Inc. Optical transmission fiber with a glass guiding cladding
EP1744189A1 (de) * 2005-07-14 2007-01-17 TRUMPF Laser GmbH + Co. KG Hochleistungslichtleiter mit Streuzentren
DE102008021250B4 (de) * 2008-04-29 2011-07-28 Berger, Roland, 82131 Steckverbindung mit einem Lichtwellenleiter mit mattierter Oberfläche
CN102282488B (zh) * 2009-01-19 2014-04-23 住友电气工业株式会社 多芯光纤
DK2209029T3 (en) * 2009-01-19 2015-04-13 Sumitomo Electric Industries optical fiber
JP5534902B2 (ja) * 2010-03-30 2014-07-02 株式会社フジクラ 発光素子モジュール

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4574181A (en) * 1984-10-09 1986-03-04 Donald Spector Aroma-generating automobile cigarette lighter
US5291570A (en) * 1992-09-09 1994-03-01 Hobart Laser Products, Inc. High power laser - optical fiber connection system
GB2379279A (en) 2001-08-31 2003-03-05 Gsi Lumonics Ltd Layered optical fibres with varied refractive indices used in laser processing system
WO2007080703A1 (ja) * 2006-01-16 2007-07-19 Hamamatsu Photonics K.K. 光ファイバ
WO2011067908A1 (ja) * 2009-12-04 2011-06-09 三菱電線工業株式会社 光ファイバ及び光ファイバの加工方法
US20110249935A1 (en) * 2010-04-12 2011-10-13 Lockheed Martin Corporation Method and apparatus for in-line fiber-cladding-light dissipation

Also Published As

Publication number Publication date
CN103959113B (zh) 2017-10-27
US20150086160A1 (en) 2015-03-26
DE102011085637A1 (de) 2013-05-02
CN103959113A (zh) 2014-07-30
DE102011085637B4 (de) 2022-02-03
US9223085B2 (en) 2015-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013064481A1 (de) Optische transportfaser und verfahren zu deren herstellung
EP2003477B1 (de) Elektro-optische Hybrid-Steckverbindung zur Übertragung von hohen optischen Leistungen und elektrischen Signalen
DE69414139T2 (de) Kopplungsanordnung zwischen einer multimodalen lichtquelle und einer optischen faser mittels eines faserzwischenstücks
DE19919428C2 (de) Kunststoff-Ferrule für einen Lichtwellenleiter und Verfahren zum Befestigen einer Ferrule an einem Lichtwellenleiter
DE69510406T2 (de) Faseroptische Lichteinkopplungsschnittstelle mit vergrösserter Einfallsfläche
DE102008062847A1 (de) Spleißverbindung zwischen zwei optischen Fasern sowie Verfahren zum Herstellen einer solchen Spleißverbindung
DE102011087854B4 (de) Lichtleiter mit einer Lichtleitfaser und einem Modenstripper
WO2007036364A1 (de) Optische faser und verfahren zu ihrer herstellung
DE102009009367B4 (de) Lichtleiter zur Übertragung von Strahlung sowie Herstellverfahren
EP2380052B1 (de) Spleissverbindung zwischen zwei optischen fasern sowie verfahren zum herstellen einer solchen spleissverbindung
DE102022102057B4 (de) Lichtwellenleiterstecker sowie Lichtwellenleiterverbinder mit einem solchen
WO2022171576A1 (de) Hohlkernfaser zur übertragung von laserlicht
DE102023118609B4 (de) Multilichtwellenleiterstecker sowie Lichtwellenleiterverbinder mit einem solchen
DE102004026498A1 (de) Mikrooptisches System für hohe optische Leistungen
DE102015205163B4 (de) Optisches System für eine Laserbearbeitungsmaschine, mit einem optischen Element in einem Stecker eines Lichtleitkabels
DE102011080328B4 (de) Wellenleiter und Verbindungselement
DE102023118608B4 (de) Rückreflexionsverminderter Lichtwellenleiterstecker sowie Lichtwellenleiterverbinder mit einem solchen
DE102022107637B4 (de) Optische Anordnung mit Faserlaser oder Faserverstärker und Freistrahl-Koppelelement
DE102024116349B4 (de) Auskoppelvorrichtung sowie Lichtwellenleiterstecker mit einer solchen
DE102009010232B4 (de) Multimode-Lichtleitfaser, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie Diodenlasermodul mit einer solchen Multimode-Lichtleitfaser
EP2779931B1 (de) Vorrichtung zur medizinischen behandlung, insbesondere eines gewebes, mittels laserlicht
WO2010102872A1 (de) Lichtquelle mit einem diodenlaser und einer vielzahl optischer fasern
DE102015118010A1 (de) Herstellung eines Faserkopplers
DE112020002677T5 (de) Faserlaser unempfindlicher ziellaser
DE102011085635A1 (de) Optische Transportfaser und Verfahren zu deren Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12797733

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12797733

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14355626

Country of ref document: US