Leistungsskalierbares Lasersystem aus fasergekoppelten Singlemode-Diodenlasern:
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| Published: |
Stuttgart ; Leipzig
Teubner
1999
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| Series: | Laser in der Materialbearbeitung
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LEISTUNGSSKALIERBARES LASERSYSTEM
AUS FASERGEKOPPELTEN SINGLEMODEDIODENLASERN
VON DR.-ING. MICHAEL E. SCHUBERT UNIVERSITAET STUTTGART
B. G. TEUBNER STUTTGART * LEIPZIG 1999
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
KURZFASSUNG 5
INHALTSVERZEICHNIS 7
VERZEICHNIS DER SYMBOLE 11
1 EINLEITUNG UND MOTIVATION 15
1.1 DIODENLASER IN DER MATERIALBEARBEITUNG 15
1.2 GLIEDERUNG DER ARBEIT 17
2 THEORETISCHE GRUNDLAGEN UND STAND DER TECHNIK 20
2.1 SINGLEMODE-DIODENLASER ALS STRAHLQUELLEN 20
2.1.1 STRUKTUR UND PRINZIP 20
2.1.2 OPTISCHE EIGENSCHAFTEN 22
2.2 EIGENSCHAFTEN VON GAITSS-STRAHLEN 23
2.2.1 FELDSTAERKEVERTEILUNGEN UND CHARAKTERISTISCHE PARAMETER 23
2.2.2 LEISTUNGSDICHTEVERTEILUNG UND LEISTUNGSINHALT FUER ROTATIONSSYMME
TRISCHE GAIYS-STRAHLEN 25
2.2.3 STRAHLPARAMETERPRODUKT UND BEUGUNGSMASSZAHL 27
2.3 EINKOPPLUNG IN SINGLEMODE-FASERN 29
2.3.1 STRAHLPROPAGATION IN STUFENINDEXFASERN 30
2.3.2 LINEAR POLARISIERTE MODEN (LP-MODEN) 33
2.3.3 GAW/?-APPROXIMATION FUER DEN LPOI-MODE 35
2.3.4 BERECHNUNG DER EINKOPPELEFFIZIENZ 36
2.4 FUELLFAKTOR EINES LINSENARRAYS 45
2.4.1 PRINZIP 45
2.4.2 OPTIMIERUNG DES LINSENFUELLFAKTORS 47
2.5 UEBERLAGERUNGSMETHODEN VON DIODENLASER-STRAHLEN 49
2.5.1 POLARISATIONSKOPPLUNG 49
2.5.2 WINKELMULTIPLEXING 50
2.5.3 POSITIONSMULTIPLEXING 52
IMAGE 3
8 INHALTSVERZEICHNIS
3 SYSTEMAUSLEGUNG 54
3.1 DIODENLASER 54
3.1.1 AUSWAHLKRITERIEN 54
3.1.2 EXPERIMENTELLE CHARAKTERISIERUNG 54
3.2 SINGLEMODE-FASERN 58
3.3 FASERGEKOPPELTE DIODENLASER-MODULE 60
3.3.1 AUFBAU UND PRINZIP 61
3.3.2 EINZELKOMPONENTEN 61
3.3.3 JUSTAGEPROZEDUR 64
3.4 BEARBEITUNGSKOPF 65
3.4.1 AUFBAU UND PRINZIP 65
3.4.2 EINZELKOMPONENTEN 67
3.4.3 LOCHPOSITIONEN AUF DER FERRULENHALTEPLATTE 69
3.4.4 EINKLEBEN DER 37 FERRULEN 70
3.5 VERSORGUNGSEINRICHTUNGEN UND AUFBAU DES LASERSYSTEMS 73
3.5.1 STROMVERSORGUNG DER DIODENLASER 73
3.5.2 KUEHLUNG DER DIODENLASER 73
3.5.3 GESAMTAUFBAU 74
3.6 POLARISATIONSGEKOPPELTES DIODENLASER-MODUL 74
3.6.1 AUFBAU 74
3.6.2 JUSTAGEPROZEDUR 75
4 EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE UND DISKUSSION 77
4.1 DIODENLASER-MODULE 77
4.1.1 LEISTUNG, EINKOPPELEFNZIENZ UND STRAHLPROPAGATIONSFAKTOR 77
4.1.2 PHASENVERTEILUNG 80
4.2 POLARISATIONSKOPPLUNG 81
4.2.1 STRAHLKOPPLUNG 82
4.2.2 EINKOPPLUNG IN EINE SINGLEMODE-FASER 83
4.3 WINKELMULTIPLEXING 84
4.3.1 STRAHLPROFIL 84
4.3.2 FOKUSDURCHMESSER 86
4.3.3 LEISTUNG UND LEISTUNGSDICHTE 87
4.3.4 VERGLEICH ZWEIER REALISIERTER SYSTEME 89
IMAGE 4
INHALTSVERZEICHNIS 9
4.4 POSITIONSMULTIPLEXING 90
4.4.1 AUFBAU UND PRINZIP 90
4.4.2 STRAHLPRONL UND MUSTERERZEUGUNG 91
4.5 VERGLEICH DER UEBERLAGERUNGSMETHODEN 94
5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 97
5.1 ZUSAMMENFASSUNG 97
5.2 AUSBUECK 100
LITERATURVERZEICHNIS 102
DANKSAGUNG 106
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