Neues Kollimationsmodul für Single-Mode-Diodenbarren eröffnet Laser-Herstellern neue Anwendungsfelder


Quelle: Ingeneric GmbH
07.02.2018 INGENERIC präsentierte das neue Mikrooptik-Modul „C-SMDB“ für die Kollimation von Single-Mode-Diodenbarren. Damit kann die bessere Brightness der Laser ausgenutzt werden. Beidseitig strukturierte, monolithische Mikrooptiken erschließen den Herstellern von Diodenlasern neue Märkte.

Single-Mode Barren können aufgrund der hohen Anzahl von Einzelemittern eine hohe Leistung erzielen. Darüber hinaus ist die Strahlqualität der Einzelemitter im Vergleich zu Breitstreifenemittern besser, da jeder Emitter grundmodig Licht emittiert. Um diese Vorteile nutzen zu können, muss ein Optikmodul das Lichtbündel jedes einzelnen Emitters separat kollimieren. Aufgrund der dichten Anordnung der Emitter werden kompakte Mikrooptiken mit feinsten Strukturen benötigt. Das neue Kollimationsmodul ermöglicht es, die hohe Leistung der Single-Mode-Diodenbarren optimal zu nutzen und erlaubt das Erschließen neuer Anwendungen.

Das neue monolithische Zylinderlinsen-Array „C-SMDB“ von INGENERIC für Single-Mode-Barren erzielt aufgrund der Fertigung mit dem Präzisions-Blankpress-Verfahren eine besonders hohe Güte der Kollimation. Das Array wirkt doppelseitig: Die Eintrittsseite kollimiert die Slow-Axis, die Austrittsseite die Fast-Axis des emittierten Lichtes.
An die Fertigungsgenauigkeit der Mikrooptiken werden erheblich höhere Anforderungen gestellt, als es bei den Optiken für Dioden mit Breitstreifenemittern der Fall ist. Der Pitch zwischen den einzelnen Linsenelementen auf der Slow-Axis-Seite zum Beispiel muss extrem genau eingehalten werden: Für 200 Elemente muss der Pitch im Mittel jeweils kleiner als 5 Nanometer sein. Auch die Mittendicke soll idealerweise im Bereich von +/- zwei Mikrometern liegen, um ein optimales Ergebnis zu erreichen.

Diese Herausforderung erfüllt INGENERIC mit dem Präzisions-Blankpressen der Arrays. Beim Blankpressen nimmt hoch brechendes Glas exakt die Form des Presswerkzeugs an. Da INGENERIC die Formen mit Submikron-Präzision fertigt, erzielt das Unternehmen bei der Produktion der Arrays eine außergewöhnlich hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit.

Dr. Stefan Hambücker, Geschäftsführer von INGENERIC, sieht ein hohes Potenzial für Diodenlaser: „Bei den Single-Mode-Barren geht es zurzeit noch darum, Funktionalität und Wirtschaftlichkeit für neue Anwendungsfelder nachzuweisen. Deshalb arbeiten wir in Bezug auf die Optik mit den Herstellern der Diodenlaser intensiv zusammen. Mit hohen Füllungsgraden, einer exzellenten Ausnutzung der Flächen, extrem hoher Konturgenauigkeit sowie einer guten Orientierung der Flächen zueinander ist das C-SMDB genau das richtige Produkt, um die Brightness optimal zu nutzen.“

Das neue Array hat eine Design-Wellenlänge von 970 nm. Die EFL (Effective Focal Length) der FAC (Fast-Axis Collimation) beträgt 600 µm bei einer numerischen Apertur von 0,8, die EFL der SAC (Slow-Axis Collimation) liegt bei 190 µm und der Pitch der SAC bei 48 µm. Dabei befinden sich 200 Linsenelemente auf jedem Teil. Es ergibt sich eine BFL (Back Focal Length) von 179 µm.

Kontakt: Christina Ferwer, Ingeneric GmbH
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