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1. (WO2018141670) DEVICE FOR COLLIMATING A LIGHT BEAM, HIGH-POWER LASER, AND FOCUSING OPTICAL UNIT AND METHOD FOR COLLIMATING A LIGHT BEAM
Nota: Texto obtenido mediante procedimiento automático de reconocimiento óptico de caracteres.
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Vorrichtung (100) zur Kollimation eines von mindestens einem Lichtemitter ausgehenden Lichtstrahlungsfeldes (L) mit einer Strahlcharakteristik hinsichtlich des Abstrahlwinkels gegenüber der Strahlrichtung, die in einer ersten Ebene (F) unterschiedlich zu einer zweiten Ebene (S) ist, wobei bevorzugt die erste Ebene durch die Fast-Axis-Richtung des Lichtemitters und die Strahlrichtung aufgespannt wird und die zweite Ebene durch die Slow-Axis Richtung des

Lichtemitters und die Strahlrichtung, sodass die Ebenen orthogonal zueinander stehen, umfassend wenigstens eine erste Kollimationslinse (10) zur Kollimation des Lichtstrahlungsfeldes (L) in der ersten Ebene (F) , insbesondere zur Fast- Axis-Kollimation, und mindestens eine zweite Kollimationslinse (20) zur Kollimation des Lichtstrahlungsfeld (L) in der zweiten Ebene (S) , insbesondere zur Slow-Axis- Kollimation, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein zusätzliches optisches Element (30) aufweist, welches derart konfiguriert ist, dass Anteile des Lichtstrahlungsfeldes (L) , die mit der ersten und der zweiten Kollimier- linse noch nicht parallel ausgerichtet worden sind, parallel zur Strahlrichtung ausgerichtet werden, insbesondere das Lichtstrahlungsfeld (L) in zumindest einer zur ersten

Ebene (F) und zur zweiten Ebene (S) unterschiedlichen Ebene kollimiert wird.

Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (30) durch eine dritte Kollimationslinse gebildet ist.

3. Vorrichtung (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Kollimationslinse in Strahlrichtung (R) nach der ersten Kollimationslinse (10) und der zweiten Kol-limationslinse (20) angeordnet ist.

Vorrichtung (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Kollimationslinse in Strahlrichtung (R) zwischen der ersten Kollimationslinse (10) und der zweiten Kollimationslinse (20) angeordnet ist.

Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche optische Element (30) durch einen Bereich auf der zweiten Kollimationslinse (20) ausgebildet ist und vorzugsweise als integraler Bestandteil der zweiten Kollimationslinse (20) ausgebildet ist.

Vorrichtung (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich in Strahlungsrichtung (R) eintrittsseitig auf der zweiten Kollimationslinse (20) angeordnet ist und eine Fläche zur Kollimation des Lichtstrahlungsfeldes in der zweiten Ebene (S) auf der zweiten Kollimationslinse (20) in Strahlungsrichtung (R) austrittsseitig angeordnet ist .

Vorrichtung (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich in Strahlungsrichtung (R) und eine Fläche zur Kollimation des Lichtstrahlungsfeldes in der zweiten Ebene (S) auf der zweiten Kollimationslinse (20) in Strahlungsrichtung (R) austrittsseitig angeordnet ist.

Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche optische Element (30) durch einen Bereich auf der ersten Kollimationslinse (10) ausgebildet ist und vorzugsweise als integraler Bestandteil der ersten Kollimationslinse (10) ausgebildet ist.

Vorrichtung (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich in Strahlungsrichtung (R) eintrittsseitig auf der ersten Kollimationslinse (10) angeordnet ist und eine Fläche zur Kollimation des Lichtstrahlungsfeldes in der ersten Ebene (F) auf der ersten Kollimationslinse (10) in Strahlungsrichtung (R) austrittsseitig angeordnet ist.

Vorrichtung (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich in Strahlungsrichtung (R) und eine Fläche zur Kollimation des Lichtstrahlungsfeldes in der ersten Ebene (F) auf der ersten Kollimationslinse (10) in Strahlungsrichtung (R) austrittsseitig angeordnet ist.

Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche optische Element (30) als Freiformfläche ausgebildet ist, wobei deren Oberfläche zumindest zwei unterschiedliche Krümmungen in zwei unterschiedlichen Ebenen aufweist und wobei zumindest eine der Krümmungen keinen konstanten Krümmungsradius aufweist.

Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kollimierlinse, die das zusätzliche optische Element umfasst, eine Oberflächentopographie mit der Form eines zweidimensionalen Polynoms gerader Ordnung aufweist,

insbesondere die zweite Kollimationslinse eine Oberflächentopographie der Form

h(Xry) = a2o x2 + SL40 x4 + a22 x2y2 + a6o x6 + a42 x4y2 + a24 x2y4 aufweist, wobei h die Höhe der Oberfläche in Strahlrichtung angibt und wobei x und y die orthogonalen Koordinatenachsen in der Ebene senkrecht zur Strahlungsrichtung (R) sind und die Parameter a ungleich null sind.

13. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kollimationslinse (10) und die zweite Kollimationslinse (20) und das zusätzliche optische Element (30) einstückig ausgebildet sind.

14. Hochleistungsdiodenlaser umfassend zumindest einen Emitter, bevorzugt mehrere Emitter, und wenigstens eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13.

Hochleistungsdiodenlaser nach Anspruch 14 umfassend ein Ar- ray aus mehreren Emittern, die in einer Ursprungsebene entlang der ersten Ebene (F) und/oder entlang der zweiten Ebene (S) nebeneinander angeordnet sind, wobei jedem Emitter ein zusätzliches optisches Element (30) zugeordnet ist.

Modul umfassend eine Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und eine Fokussieroptik oder umfassend einen Hochleistungsdiodenlaser nach Anspruch 14 oder 15 und eine Fokussieroptik.

Kollimationslinsenarray, insbesondere für einen Hochleistungsdiodenlaser nach Anspruch 14 oder 15 oder ein Modul nach Anspruch 16, umfassend ein, zwei oder mehrere erste Kollimationslinsen (10) zur Kollimation eines Lichtstrahlungsfeldes (L) in einer ersten Ebene (F) und/oder ein, zwei oder mehrere zweite Kollimationslinsen (20) zur Kollimation des Lichtstrahlungsfeldes (L) in einer zweiten Ebene

(S) , die orthogonal zu der ersten Ebene (F) angeordnet ist und diese in einer Linie entlang einer Strahlrichtung schneidet, dadurch gekennzeichnet, dass das Kollimationslinsenarray je erster und/oder zweiter Kollimationslinse

(10,20) ein zusätzliches optisches Element (30) aufweist, welches derart konfiguriert ist, dass Anteile des Licht- Strahlungsfeldes (L) kollimiert werden, die mit den ersten und der zweiten Kollimierlinsen noch nicht parallel zur Strahlrichtung ausgerichtet worden sind, insbesondere das Lichtstrahlungsfeld in einer zur ersten Ebene (F) und zur zweiten Ebene (S) unterschiedlichen Ebene zu kollimiert wird .

Verfahren zum Kollimieren eines Lichtstrahlungsfeldes (L) mit einer Strahlcharakteristik, die in einer ersten Ebene (F) unterschiedlich zu einer zweiten Ebene (S) ist, insbesondere mit einer Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, umfassend die Schritte

- erste Kollimation der Anteile des Lichtstrahlungsfeldes (L) der ersten Ebene (F) , insbesondere Fast- Axis-Kollimation,

- zweite Kollimation der Anteile des Lichtstrahlungsfeldes (L) der zweiten Ebene (S) , insbesondere Slow-Axis-Kollimation,

- Kollimation von Anteilen des Lichtstrahlungsfeldes, welche durch die erste und zweite Kollimation noch nicht parallel zur Strahlrichtung ausgerichtet wurden, insbesondere die zur ersten Ebene (F) und zur zweiten Ebene (S) unterschiedliche Ebenen aufweisen.

Verfahren nach Anspruch 18, wobei zumindest zwei Kollimati-onen kombiniert, also mit einem optischen Element, durchgeführt werden.

Verfahren nach Anspruch 18, wobei drei Kollimationen kombiniert, also mit einem optischen Element, durchgeführt werden .