[发明专利]用于产生具有不同功率和亮度的激光辐射的设备和方法

权利要求书

1.一种用于激光材料加工的设备(1)，所述设备具有：

用于产生具有较高亮度的第一输入激光辐射(3)的第一二极管激光器单元(2)，尤其通过所述第一二极管激光器单元(2)的多个二极管激光器射束(10)的密集波长耦合，

用于产生具有较低亮度的第二输入激光辐射(5)的第二二极管激光器单元(4)，尤其通过所述第二二极管激光器单元(4)的多个二极管激光器射束(11)的几何叠加，

呈具有至少一个第一纤维芯和第二纤维芯(7、8)的双芯或多芯纤维(6)的形式或呈梯度折射率纤维(16)的形式的光学纤维，和

至少一个光学元件(9)，所述至少一个光学元件用于将所述第一输入激光辐射(3)耦入到所述双芯或多芯纤维(6)的所述第一纤维芯(7)中并且将所述第二输入激光辐射(5)耦入到所述第二纤维芯(8)中，或者，所述至少一个光学元件用于将所述第一输入激光辐射(3)耦入到所述梯度折射率纤维(16)的第一区域中并且将所述第二输入激光辐射(5)耦入到第二区域中，使得所述第一输入激光辐射(3)作为第一输出激光辐射(13)并且第一输入激光辐射和第二输入激光辐射(3、5)作为第二输出激光辐射(14)从所述光学纤维(6)的纤维端部(6b)耦出。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一纤维芯(7)构造为内部纤维芯并且所述第二纤维芯(8)构造为外部纤维芯，该外部纤维芯环形地围绕所述内部纤维芯。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述至少一个光学元件(9)构造成用于将所述第一输入激光辐射和第二输入激光辐射(3、5)以不同的耦入角度和/或以不同的发散度耦入到所述光学纤维(6)中。

4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述第一输入激光辐射(3)具有最高4mm*mrad的射束参数乘积并且所述第二输入激光辐射(5)具有至少16mm*mrad的射束参数乘积。

5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，在所述第一输出激光辐射和第二输出激光辐射(13、14)的光路中布置有聚焦装置(15)，该聚焦装置使所述第一输出激光辐射和第二输出激光辐射(13、14)聚焦到焦平面(16)中，其中，在所述焦平面(16)中所述第一输出辐射(13)的焦斑直径(D1)位于30μm和500μm之间并且所述第二输出辐射(14)的焦斑直径(D2)位于700μm和900μm之间。

6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述第二输入激光辐射(5)的波长范围位于所述第一输入激光辐射(3)的波长范围外部。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第一输入激光辐射(3)位于900nm至950nm的波长范围中，并且所述第二输入激光辐射(5)位于960nm至965nm的波长范围中。

8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，在所述第一输入激光辐射和第二输入激光辐射(3、5)的光路中，在一方面的所述第一二极管激光器单元(2)和所述第二二极管激光器单元(4)和另一方面的所述光学纤维(6)之间布置有耦合光学器件(12)，该耦合光学器件使所述第一输入激光辐射和第二输入激光辐射(3、5)叠加。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述耦合光学器件(12)构造为波长选择的镜，该镜对于所述第一输入激光辐射(3)而言穿透地构造并且对于所述第二输入激光辐射(5)而言反射地构造，反之亦然。

10.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述耦合光学器件(12)构造为偏振分束器，该偏振分束器对于所述第一输入激光辐射(3)的偏振方向而言是反射的并且对于所述第二输入激光辐射(5)的偏振方向而言是透射的，反之亦然。