WO2001027686A1

WO2001027686A1 - Vorrichtung zur symmetrierung der strahlung von linearen optischen emittern

Info

Publication number: WO2001027686A1
Application number: PCT/EP2000/009967
Authority: WO
Inventors: Peter Schreiber; Thilo Von Freyhold
Original assignee: Unique-M.O.D.E. Ag
Priority date: 1999-10-11
Filing date: 2000-10-10
Publication date: 2001-04-19
Also published as: US6680800B1; JP4603750B2; EP1222488A1; JP2003511740A; DE19948889C1; IL148884A; IL148884A0; AU1136001A

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Symmetrierung der Strahlung von einem oder von mehreren linearen optischen Emittern vorgeschlagen. Die Vorrichtung besitzt pro Emitter (1, 1a, 1b) jeweils eine Zylinderlinsenoptik (2, 2a, 2b) mit einer oder mehreren Zylinderlinsen, welche jedes Strahlbündel in der y-Richtung kollimieren, wobei durch eine Drehung von mindestens einer der Zylinderlinsen um die z-Achse oder durch Vorsehen eines diskontinuierlichen Ablenkelementes jedes Strahlbündel mit unterschiedlichen Ablenkwinkeln in der y-Richtung abgelenkt wird. Die Vorrichtung enthält weiterhin eine Direktor-Kollimator-Optik 3, welche jedes Strahlbündel in der x-Richtung kollimiert und mit unterschiedlichen Ablenkwinkeln ablenkt, so daß die Hauptstrahlen der einzelnen Strahlbündel in x-Richtung in einem definierten Abstand vom Emitter zusammenfallen und in y-Richtung parallel verlaufen. Schließlich weist die Vorrichtung eine Redirektor-Optik 4 auf, welche die durch die Direktor-Kollimator-Optik 3 verurschate Ablenkung der Strahlbündel in x-Richtung kompensiert.

Description

Vorrichtung zur Symrnetrierung der Strahlung von linearen optischen Emittern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Symrnetrierung der Strahlung von einem oder mehreren linearen optischen Emittern, insbesondere Breitstreifen- laserdioden, deren Strahlung als m einer zu ihrer Abstrahlrichtung bzw. zu einer optischen Hauptachse z senkrechten x-Richtung infinitesimal dicht beieinander liegende Strahlbundel mit telezentrischen Hauptstrahlen beschrieben werden kann und deren Strahlung m bezug auf die x-Richtung und eine zur x-Richtung und zur z-Richtung senkrechten y-Richtung unsymmetrisch ist.

Bei unsymmetrischen optischen Emittern tritt das Problem auf, daß auch die Ausgangsstrahlung unsymme- trisch ist. Für eine Vielzahl von Anwendungen derar- tiger optischer Emitter ist es jedoch wünschenswert, eine möglichst symmetrische Ausgangsstrahlung zur Verfügung zu haben. Aus diesem Grunde werden Vorrichtungen zur Symrnetrierung der Strahlung unsym- metrischer optischer Emitter benötigt.

Aus der DE 196 45 150 ist eine Vorrichtung zur Symrnetrierung der Strahlung einer aus einer Vielzahl separater Emitter aufgebauten Lichtquelle bekannt. Bei der Lichtquelle handelt es sich um ein Laserdioden- Bar, welches eine Vielzahl einzelner Laserdioden enthält. Die Symmetrierungsvorrichtung besteht aus einer um die optische Achse gedrehten Zylinderlinse, einer Direktionsoptik zur Ablenkung der Strahlbündel der einzelnen Laserdioden, einer Redirektionsoptik zur

Kompensierung der Ablenkung der Direktionsoptik sowie einer nachfolgenden Kollimationsoptik.

Aus der DE 198 20 154 ist eine Vorrichtung zur Symme- trierung der Strahlung eines oder mehrerer Laserdioden-Barren bekannt, welche eine Zylinderlinsenoptik, zwei kontinuierliche Winkeltransformationselemente mit zwischengeschalteten Fourier- Transformationsanordnung zur Umordnung der Strahlbün- del sowie eine Fokussiereinrichtung umfaßt. Nachteilig ist die aufwendige Herstellung der Winkeltransformationsanordnung .

Neben den aus der DE 196 45 150 und der DE 198 20 154 bekannten Laserdioden-Bars gewinnen sogenannte

Breitstreifenlaserdioden, dies sind Laserdioden mit einem einzigen, breiten Emitter, in zunehmendem Maße an Bedeutung. Die geometrische Abmessung der abstrahlenden Fläche des Emitters liegt typischerweise in einem Bereich zwischen 50 μm x 1 μm bis etwa 500 μm x 1 μm. Die Ausgangsstrahlung derartiger Breitstreifenlaser- dioden ist extrem unsymmetrisch. In einer ersten Ebene (slow axis) , die aus einer Achse in Richtung der breiten Dimension der abstrahlenden Fläche und einer Achse in Abstrahlrichtung gebildet wird, entspricht die Divergenz der Ausgangsstrahlung einer numerischen Apertur von etwa 0,1. In einer auf der ersten Ebene senkrecht stehenden zweiten Ebene (fast axis) besitzt die Ausgangsstrahlung eine wesentlich größere Divergenz, entsprechend einer numerischen Apertur von etwa 0,5.

Aufgrund der in den beiden Ebenen unterschiedlichen Divergenzen und Abmessungen ist die Strahlqualität der Ausgangsstrahlung und damit auch die Fokussier- barkeit in den beiden Ebenen sehr unterschiedlich. Als Maß für die Strahlqualität kann das Strahlprodukt, welches als das Produkt der abstrahlenden Flä- ehe und der Divergenz der Ausgangsstrahlung definiert ist, verwendet werden. Das Verhältnis der Strahlprodukte von slow axis zu fast axis liegt je nach Breite der abstrahlenden Fläche bei Breitstreifenlaserdioden im Bereich bis etwa 1:100. Der Einsatz von Breitstreifenlaserdioden erfordert somit die Verwendung optischer Systeme zur Strahlsymmetrierung.

Aus der WO 96/02013 ist eine Vorrichtung zur Symrnetrierung der Strahlung von Breitstreifenlaserdioden bekannt, welche mit Hilfe eines Prismensystemes das bereits kollimierte Ausgangsbündel einer Breitstreifenlaserdiode entlang deren breiten Dimension in mehrere einzelne Strahlbündel zerteilt und diese Strahlbündel übereinander stapelt. Nachteilig bei dieser Symmetrierungsvorrichtung ist die Kompliziertheit der Prismenanordnung und die fehlende Möglichkeit zur Mi- niaturisierung.

Aus der WO 95/15510 ist eine weitere Vorrichtung zur Symrnetrierung der Strahlung von Breitstreifenlaser- dioden bekannt, bei welcher die Ausgangsstrahlung der Laserdiode ein System aus zwei schwach zueinander geneigten hochreflektierenden Flachen derart durchläuft, daß sich im Ausgang der Vorrichtung eine sym- metrisierte Rekonfiguration des Laserdiodenbundels ergibt. Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist der hohe Justieraufwand des Gesamtsystems und der hohe Aufwand, welcher mit einer Miniaturisierung des Systems verbunden wäre.

Ausgehend von den Nachteilen des Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Symrnetrierung der Strahlung linearer optischer Emitter anzugeben, welche aus vergleichsweise einfach herzustellenden mikrooptischen Komponenten besteht und einer kostengünstigen Miniaturisierung zuganglich ist. Weiterhin sollten mit der Symrnetrierung einhergehende Strahldichten-Embußen möglichst gering gehalten werden und gute Abbildungseigenschaften gewährleistet werden. Aufgabe ist wei- terhin, Anordnungen sowie Verwendungen für derartige Vorrichtungen anzugeben.

Diese Aufgabe wird gelost durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, eine Anordnung gemäß Anspruch 28 so- wie durch Verwendungen gemäß Anspruch 31. Die jeweiligen Unteranspruche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Vorrichtung oder der Anordnungen.

Die Ausgangsstrahlung eines oder mehrerer linearer optischer Emitter, d.h. Linienemittern, laßt sich durch eine lineare Anordnung von einzelnen, in einer zur Abstrahlrichtung senkrechten Richtung und damit auch in einer zu einer optischen Hauptachse der optischen Vorrichtung z senkrechten Richtung x zumindest in einer oder mehreren Strahlbündelgruppen infinitesimal dicht beieinanderliegenden Strahlbündeln mit telezentrischen Hauptstrahlen beschreiben. Eine einzelne Strahlbündelgruppe kann dabei jeweils Strahlbündel jeweils eines Emitters gegebenenfalls in einer Vorrichtung mit mehreren Emittern und/oder auch einzelne Strahlbündel mehrerer Emitter aufweisen. Die Strahlbündelgruppen können folglich auch voneinander einen Abstand in x-Richtung und/oder y-Richtung aufweisen.

Erfindungsgemäß wird zur Symrnetrierung der Ausgangsstrahlung eine Vorrichtung vorgeschlagen, welche pro Emitter oder auch für mehrere Emitter gemeinsam jeweils eine Zylinderlinsenoptik, welche eine oder mehrere Zylinderlinsen enthalten kann, aufweist. Die Zylinderlinsen bewirken eine Kollimation jedes Strahlbündels in der y-Richtung. Zumindest eine der Zylinderlinsen kann um die Abstrahlrichtung gedreht sein, um derart jedes Strahlbundel mit unterschiedli- chen Ablenkwinkeln in der y-Richtung abzulenken. Alternativ zur Drehung mindestens einer der Zylinderlinsen kann die Ablenkung in der y-Richtung auch durch ein separates diskontinuierliches Ablenkelement bewerkstelligt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält weiterhin eine längs der optischen Hauptachse z angeordnete Direktor-Kollimator-Optik, welche jedes Strahlbündel in der x-Richtung kollimiert und mit unterschiedlichen Ablenkwinkeln in der x-Richtung und der y-Richtung ablenkt. Die Direktor-Kollimator-Optik kann dabei auch in einer zur optischen Hauptachse z senkrechten Richtung, z.B. x- oder y-Richtung, gegen die optische Hauptachse versetzt angeordnet sein. Die Ablenkung geschieht derart, daß die Hauptstrahlen der einzelnen Strahlbündel einer Strahlbündelgruppe in der x-

Richtung in einem definierten Abstand von dem oder den Emittern zusammenfallen und in der y-Richtung parallel verlaufen.

Schließlich weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Redirektor-Optik auf, die ebenfalls längs der z- Achse angeordnet sein kann. Diese lenkt die Strahlbündel in x-Richtung ab. Vorteilhafterweise kompensiert sie die durch die Direktor-Kollimator-Optik verursachte Ablenkung der Strahlbündel in der x-

Richtung, wodurch das Strahlprodukt in der xz-Ebene verringert wird, während es sich in der yz-Ebene vergrößert. Die unsymmetrische Ausgangsstrahlung des linearen Emitters wird so in eine weitgehend kollimier- te Strahlung mit annähernd rechteckigem bzw. quadratischem Querschnitt transformiert. Die Strahlprodukte in der yz-Ebene und in der xz-Ebene werden auf diese Weise aneinander angeglichen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Symrnetrierung der Strahlung eines linearen optischen Emitters besitzt gegenüber den bekannten Vorrichtungen den Vorteil, daß sie lediglich aus Baugruppen besteht, welche kostengünstig herstellbar und miniaturisierbar sind. Auch weist die Vorrichtung einen vergleichsweise geringen Justieraufwand auf. Gegenüber den bekannten Vorrichtungen zur Symrnetrierung der Strahlung eines Laserdioden-Barrens weist die Erfindung eine deutliche Reduzierung von Abbildungsfehlern auf, wel- ehe auf die günstigere Anordnung von Kollimationsop- tik, Direktionsoptik und Redirektionsoptik zurückzu- führen ist .

Die vorliegende Erfindung umfaßt neben den Vorrichtungen zum Symmetrieren von Strahlung auch Anordnun- gen von mehreren derartigen Vorrichtungen, wobei die von jeweils einer der Vorrichtungen ausgehenden Strahlungen miteinander polarisationsgekoppelt oder wellenlängengekoppelt überlagert werden. Hierfür kann sich dann nach der jeweiligen Redirektor-Optik in zu- mindest einem der Strahlengange eine λ/2-Verzoge- rungsplatte als polarisationsdrehendes Element befinden. Weiterhin werden die leweiligen Teilstrahlen der einzelnen Vorrichtungen über ein Spiegelelement miteinander überlagert. Das Spiegelelement kann polari- sations- oder wellenlangenselektiv sein. In entsprechender Weise ist es auch möglich, einzelne Strahlbündelgruppen einer einzelnen erflndungsgemaßen Vorrichtung miteinander polarisations- oder wellenlängengekoppelt zu überlagern.

Derartige Anordnungen mehrerer erfindungsgemäßer Vorrichtungen eignen sich insbesondere, um bestimmte Eigenschaften des erhaltenen symmetrierten Strahles zu erzeugen, beispielsweise einen nichtpolarisierten Ausgangsstrahl, obwohl die Ausgangsstrahlung einzelner Breitstreifenlaserdioden polarisiert ist. Auch läßt sich die Intensität des im Endeffekt erhaltenen Lichtstrahles hierdurch variieren.

Die erfindungsgemaße Vorrichtung und die erfindungsgemäßen Anordnungen derartiger Vorrichtungen können unmittelbar zur Erzeugung einer gewünschten Strahlung verwendet werden oder auch mittelbar zum Pumpen von Lasern, insbesondere m den Bereichen Druck- und Fo- totechnik, zur Mikromaterialbearbeitung, im Bereich der Medizintechnik, in der Telekommunikationstechnik oder auch m der Beleuchtungs- und Displaytechnik. Sie finden auch Einsatz im Bereich der Analytik.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Figuren und den nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Fig. 1 die erfmdungsgemaße Vorrichtung in der xz- und yz-Ebene mit den jeweiligen Strahlengangen;

Fig. 2 die optischen Strahlengange in den beiden Ebenen für ein einzelnes, m der Mitte der abstrahlenden Flache des Emitters angeordnetes Strahlbundel;

Fig. 3 die optischen Strahlengange m den beiden Ebenen für ein einzelnes, im Außenbereich der abstrahlenden Flache des Emitters angeordnetes Strahlbundel;

Fig. 4 den schematischen Aufbau eines Redirektors;

Fig. 5 die erfmdungsgemaße Vorrichtung zur An- kopplung eines Stapels von linearen Emittern an eine Lichtleitfaser n der xz- und yz-Ebene mit den jeweiligen Strahlengangen;

Fig. 6 die Wirkung der Direktor-Kollimator-Optik auf eine unter einem Winkel oder einem Versatz zur optischen Hauptachse einfallende Strahlbundelgruppe;

Fig. 7 mehrere Beispiele für Anordnungen der linearen optischen Emitter m der xz-Ebene; Fig. 8 eine erfindungsgemaße Anordnung;

Fig. 9 eine weitere erfindungsgemaße Anordnung;

und

Fig. 10 eine erfindungsgemaße Vorrichtung mit pola- risationsgekoppelter Überlagerung einzelner Strahlbundel.

In sämtlichen Figuren werden für entsprechende Elemente entsprechende Bezugszeichen verwendet.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausfuhrungsbeispiel der Vorrichtung zur Symrnetrierung der Strahlung eines linearen optischen Emitters 1 dargestellt. In diesem Ausfuhrungsbeispiel handelt es sich bei dem Emitter 1 um eine Breitstreifenlaserdiode, welche eine abstrah- lende Fläche mit einer Breite von 500 μm und eine Höhe von 1 μm besitzt. Die Strahlung dieser Breitstrei- fenlaserdiode 1 kann man sich als aus einzelnen Strahlbündeln mit telezentrischen Hauptstrahlen zusammengesetzt denken, die in x-Richtung infinitesimal dicht beieinander liegen. Beispielhaft für die

Strahlbundel oder Strahlbundelgrupen sind in Fig. 1 und den weiteren Figuren jeweils nur einige Strahlbündel bzw. Strahlbundelgruppen, hier mit 10 oder 10a bis lOe bezeichnet, dargestellt. Die Divergenz des gesamten Ausgangsbundels betragt in der m Fig. 1A dargestellten xz-Ebene typischerweise etwa 6° (halber Öffnungswinkel) und in der Fig. 1B dargestellten yz- Ebene typischerweise mehr als 30° (halber Offnungs- winkel) . Anstelle der Breitstreifenlaserdiode können auch andere optische Emitter, wie z.B. ein gestreckter Glühdraht mit einer nicht symmetrischen Abstrah- lungsflache verwendet werden.

Parallel zur breiten Dimension der Breitstreifenlaserdiode 1, deren Abstrahlungsrichtung in diesem Bei- spiel mit der optischen Hauptachse z zusammenfällt, ist eine Zylinderlinsenoptik 2 angeordnet. Die Zylinderlinsenoptik 2 umfaßt eine Mikrozylinderlinse zur Kollimation der Strahlbündel in der yz-Ebene. Die Mikrozylinderlinse 2 ist um einen Winkel von etwa 2° um die optische Achse (z-Achse) gedreht, um die einzelnen Strahlbündel 10a bis lOe mit unterschiedlichen Abstrahlwinkeln bezüglich der optischen Achse (z- Achse) abzulenken. Die Verkippung der Zylinderlinse ist in Figur IC, die die xy-Ebene darstellt, gezeigt, wobei lediglich die Projektion der Laserdiode 1, der Zylinderlinsenoptik 2 und der Direktor-Kollimator- Optik 3 eingezeichnet sind. Die Verkippung der Optik 2 um die z-Achse relativ zur Laser-Diode 1 ist überhöht dargestellt, da diese in der Praxis nur ca. 2°beträgt. Die Ablenkung in der yz-Ebene beeinflußt die Ausgangsstrahlung der Laserdiode 1 in der xz- Ebene nur geringfügig.

Hier wie im folgenden sind mit den Darstellungen in der xz-Ebene, yz-Ebene oder xy-Ebene keine Schnitte sondern Projektionen der Anordnungen und Strahlverläufe auf diese Ebene gemeint und dargestellt.

Bei der Mikrozylinderlinse 2 handelt es sich um eine bi-asphärische Mikrozylinderlinse mit einem Durchmesser von etwa 150 μm und einer Brennweite von etwa 100 um. Die Linse ist derart ausgebildet, daß sie eine ausreichend große Isoplanasie aufweist. Das heißt, daß auch die durch die Neigung der Linse in der y- Richtung dezentrierten Außenbereiche der Ausgangsstrahlung annähernd aberrationsfrei abgebildet werden. Anstatt der aspharischen Mikrozylinderlinse kann beispielsweise auch eine sphärische Zylinderlinse, eine Faserlinse, eine gradientenoptische Zylinderlinse oder eine Fresnel-Zylmderlinse eingesetzt werden. Auch kann eine Mehrkomponenten-Zylinderoptik, welche zwei oder mehr der oben beschriebenen Zylinderlinsen umfaßt, verwendet werden. Zur Ablenkung der Strahlbündel in y-Richtung kann dabei mindestens eine Zylinderlinsenkomponente um die z-Achse gedreht sein.

Alternativ zur Verkippung der Mikrozylinderlinse 2 um die optische Achse kann die Ablenkung der Strahlbündel in y-Richtung auch durch das Vorsehen eines diskontinuierlichen Ablenkelementes zusätzlich zu der Zylinderlinsenoptik erreicht werden. Das Ablenkelement, welches in Fig. 1 nicht dargestellt ist, kann der Zylinderlinsenoptik 2 vor-, zwischen- oder nachgeschaltet sein und ein Feld von Prismen, ablenkenden Gittern, ablenkenden gradientenoptischen Bereichen, Zylinderlinsen oder Spiegeln enthalten.

Weiterhin kann die Zylmderlinsenoptik 2 noch ein m Fig. 1 nicht dargestelltes Segmentierungselement umfassen, welches m der x-Richtung eine Aufteilung der Strahlbündel in einzelne Gruppen bewirkt. Das Segmentierungselement kann beispielsweise ein Feld von Zylinderlinsen oder Zylinderlmsenteleskopen sein. Die Segmentierung m x-Richtung bewirkt eine Homogenisierung der Ausgangsstrahlung des Emitters auf Kosten des Strahlprodukts m der xz-Ebene.

In Fig. 1 ist in z-Richtung hinter der Zylmderlinsenoptik 2 eine Direktor-Kollimator-Optik 3 längs der optischen Hauptachse angeordnet, welche als gradien- tenoptische Stablinse (SELFOC-Lmse SLW-3.0, Lange

7,5 mm) ausgebildet ist. Wie aus den Figuren 2 und 3 (jeweils oben) zu erkennen ist, werden die einzelnen Strahlbundel durch das Direktor-Kollimator-Element 3 in der xz-Ebene kollimiert und derart umgelenkt, daß die Hauptstrahlen der Strahlbundel in der xz-Ebene in derjenigen Ebene zusammenfallen, m welcher die Redirektor-Optik 4 angeordnet ist. In der x-Richtung liegen die Hauptstrahlen daher m der Ebene der Redirektor-Optik 4 exakt übereinander.

Außerdem bewirkt das Direktor-Kollimator-Element 3, daß die einzelnen Strahlbundel, wie m Fig. 2 und Fig. 3 (jeweils unten) zu erkennen ist, m der yz- Ebene derart umgelenkt werden, daß die Hauptstrahlen der einzelnen Strahlbundel hinter dem Direktor-Kolli- ator-Ele ent 3 m der yz-Ebene parallel zueinander verlaufen.

In der Ebene der Redirektor-Optik 4, welche im Ausführungsbeispiel auf der austπttsseitigen Stirn- flache der SELFOC-Lmse 3 angebracht ist, ergibt sich in der xz-Ebene eine Breite der kollimierten Strahlbundel von etwa 550 μm. In der yz-Ebene ergibt sich an dieser Position für die oben angegebenen Abstände und die angegebene Brennweite der Mikrozylinderlinse eine Breite der einzelnen, kollimierten Strahlbundel von etwa 50 μm. Die Neigung der Mikrozylinderlinse 2 um einen Winkel von etwa 2 ° um die optische Achse bewirkt in yz-Ebene einen Versatz Δy der sich am Rand der abstrahlenden Flache der Breitstreifenlaserdiode 1 befindenden Strahlbundel von etwa ± 250 μm bezuglich der optischen Achse. In der Ebene der Redirek- tor-Optik 4 entsteht daher ein symmetrisches Gesamtbündel mit einem Bundelquerschnitt von etwa 550 μm x 550 μm.

Das Direktor-Kollimator-Element 3 kann anstelle einer gradientenoptischen Stablmse auch beispielsweise eine andere oder mehrere Linsen oder Linsengruppen und/oder Zylinderlinsen umfassen. In Frage kommen beispielsweise sphärische oder aspharische Plankon- vex- oder Bikonvex-L sen. Auch gradientenoptische

Linsen oder Fresnel-Lmsen können eingesetzt werden. Das m Zusammenhang mit der Zylmderlmsenoptik 2 erwähnte Ablenkelement zur Ablenkung der Strahlbundel n y-Richtung kann im Falle eines aus zwei oder eh- reren Linsen oder Linsengruppen zusammengesetzten Direktor-Kollimator-Elementes 3 in z-Richtung der vorderen Linse oder Linsengruppe nachgeschaltet sein. Das Ablenkelement ist dann zwischen den Linsen oder Linsengruppen des Direktor-Kollimator-Elementes 3 an- geordnet.

Die in Fig. 1 dargestellte Redirektor-Optik 4 lenkt Gruppen benachbarter Strahlbundel 10a bis lOe derart ab, daß die durch das Direktor-Kollimator-Element 3 in der xz-Ebene verursachten unterschiedlichen Einfallswinkel korrigiert werden. Wie in Fig. 4 dargestellt, weist die Redirektor-Optik 4 mehrere, linear der yz-Ebene angeordnete Ablenkbereiche 7a bis 7e mit unterschiedlichen Ablenkwinkeln, welche jeweils durch die Brennweite des Direktor-Kollimator-Elements 3 bestimmt werden, auf. Im vorliegenden Ausfuhrungs- beispiel besitzt die Redirektor-Optik 4 fünf Ablenkbereiche 7a bis 7e mit Ablenkwinkeln von etwa -3,7°, -1,8°, 0° +1,8° und 3,7°. Die Breite der Ablenkberei- ehe 7a bis 7e m der xz-Ebene betragt jeweils mindestens 0,8 mm. In der yz-Ebene besitzen die drei inne^¬ ren Ablenkbereiche 7b bis 7d jeweils eine Hohe von 100 μm und die beiden äußeren Ablenkbereiche 7a und 7e zweckmaßigerweise eine größere Hohe von 200 μm. Aufgebaut ist die Redirektor-Optik 4 aus einem mikro^¬ strukturierten Prismenfeld. Eine alternative Ausfuh- rungsform der Redirektor-Optik 4 sieht vor, diese aus einem Feld von geblazten Gittern, einem Feld von ablenkenden gradientenoptischen Bereichen, Linsen oder einem Spiegelfeld zu konfigurieren. Wenn die Redirek- tor-Optik 4 aus einem Feld einzelner optischer Elemente besteht, werden die Strahlbündel in y-Richtung in einzelne Gruppen aufgeteilt. Durch diese Segmentierung der Ausgangsstrahlung des Linienemitters in einzelne, in y-Richtung abgeteilte Gruppen von Strahlbündeln kann das Strahlprodukt in der xz-Ebene verringert werden.

Eine Verringerung des Stahlproduktes ist auch dann möglich, wenn die Redirektor-Optik 4 eine um die z- Achse gedrehte Zylinderlinse oder Zylinderlinsenoptik oder eine Freiformfläche enthält. In diesem Fall tritt zwar keine Segmentierung der Strahlbündel in y- Richtung auf. Trotzdem erhält man eine symmetrisierte und fokussierbare Ausgangsstrahlung hinter der Redi- rektor-Optik 4.

Zur Verbesserung der Abbildungseigenschaften der Vorrichtung ist es möglich, ein Feld von in der y- Richtung wirkenden Zylinderlinsen oder Zylinderlin- senteleskopen der Redirektor-Optik 4 vor- und/oder nachzuschalten .

Wie der Fig. 2 und der Fig. 3 entnommen werden kann, verlaufen hinter der Redirektor-Optik 4 jeweils die zentralen Strahlen der Gruppen benachbarter Strahlbündel 10a bis lOe parallel zur optischen Achse. Bei gemeinsamer Betrachtung aller Gruppen ergibt sich nach der Redirektor-Optik 4 ein weitgehend kollimier- tes Gesamtbündel mit annähernd rechteckigem bzw. qua- dratischem Querschnitt. In Fig. 1 ist der Redirektor-Optik 4 eine Fokussier- Optik 5 nachgeschaltet, welche beispielsweise aus einer sphärischen oder aspharischen Plan- oder Bikonvexlinse, einer gradientenoptischen Linse, aus einer oder aus zwei gekreuzten sphärischen oder aspharischen Zylinderlinsen oder aus einer Linsengruppe bestehen kann und die Strahlen fokussiert. Im Ausfuhrungsbeispiel wird eine Geltech Typ 350200 Aspharen- Linse mit einer Brennweite von 1,14 mm verwendet. Da- mit w rd ein Bundeldurchmesser im Fokus 11 von etwa

40 μm erzeugt. Die Divergenz der am weitesten von der optischen Achse verlaufenden Strahlen entspricht einer numerischen Apertur von etwa 0,4.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 kann mit geringfügigen Änderungen auch zur Symrnetrierung der Strahlung von mehreren linearen Emittern, welche x-Richtung und/oder in y-Richtung versetzt sind, verwendet werden. Die einzelnen Emitter können hierbei einen Ab- stand im Bereich von etwa 0, 1 mm bis hm zu einigen mm aufweisen.

In Fig. 5 ist ein Ausfuhrungsbeispiel einer derartigen Vorrichtung zur Symmetπerung der Strahlung von mehreren Breitstreifenlaserdioden la, lb dargestellt. Wie Fig. 5 skizziert, kann mit einer derartigen Vorrichtung ein Stapel von in y-Richtung versetzt angeordneten Breitstreifenlaserdioden la, lb an eine Lichtleitfaser 6 angekoppelt werden. Gleichfalls denkbar ist die Ankopplung an mehrere getrennte Fasern oder an ein gespreiztes Faserbundel. Die Beschrankung auf lediglich zwei Laserdioden la, lb statt mehrerer Laserdioden m dem Ausfuhrungsbeispiel gemäß Fig. 5 dient lediglich der besseren Veranschau- lichung. D e Laserdioden la, lb können alternativ oder zusatzlich auch x-Richtung gegeneinander ver- setzt sein.

Vor jeder der beiden in y-Richtung übereinander angeordneten Breitstreifenlaserdioden la, lb befindet sich eine um die optische Achse gedrehte Mikrozylinderlinse 2a, 2b gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel. Die Direktor-Kollimator-Optik 3, die Redirektor-Optik 4 und die Fokussier-Optik 5 können ebenfalls wie im vorhergehenden Ausführungsbei- spiel beschrieben ausgestaltet sein. Bei einer derartigen Anordnung bleiben die Positionen der Hauptstrahlen aller Strahlbündel trotz der dezentrierten Anordnung der Breitstreifenlaserdioden la, lb relativ zur Direktor-Kollimator-Optik 3 in der Ebene der Re- direktor-Optik 4 gegenüber einer zentrierten Laserdiodenanordnung unverändert.

Eine Ausgestaltung der in Fig. 5 dargestellten Vorrichtung sieht vor, daß jeder Zylinderlinsenoptik 2a, 2b ein Ablenkelement nachgeschaltet wird, welches in der xz-Ebene ablenkt. Auf diese Weise wird in der x- Richtung die Ausgangsstrahlung der einzelnen Laserdioden in der Ebene der Redirektor-Optik 4 getrennt. Durch eine der Redirektor-Optik 4 vor- oder nachge- schaltete Ablenkeinheit, welche ein geeignetes Feld ablenkender Elemente aufweist, kann eine Ablenkung der jeweiligen Ausgangsstrahlung einer Laserdiode la, lb in der x-Richtung und/oder der y-Richtung erreicht werden. Dies gestattet eine beliebige Positionierung des Strahlfleckes einer jeden Laserdiode la, lb in der yz-Ebene und/oder der xz-Ebene. Die Kombination aus Redirektor-Optik 4 und Ablenkeinheit kann durch ein einziges diffraktives Element ersetzt werden.

Sowohl das jeder Zylinderlinsenoptik 2a, 2b nachgeschaltete Ablenkelement als auch die der Redirektor- Optik 4 vor- oder nachgeschaltete Ablenkemheit kann aus einem Feld von Prismen, ablenkenden Gittern, ablenkenden gradientenoptischen Bereichen, Linsen oder Spiegeln gebildet werden.

Hinter der Fokussier-Optik 5 weisen die Strahlflecke 11a, 11b der übereinander angeordneten Breitstreifen- laserdioden entsprechend dem Abbildungsverhaltnis der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung einen Versatz Δy in der yz-Ebene auf, der im Ausfuhrungsbeispiel bei einer Dezentrierung einer Breitstreifenlaserdiode la, lb samt Mikrozylinderlinse 2a, 2b in der yz-Ebene um etwa 200 μm relativ zur Direktor-Kollimator-Optik 3 etwa 75 μm betragt. Die Strahlflecke 11a, 11b werden gemeinsam in die Stirnflache einer der Fokussier-

Optik 5 nachfolgenden Lichtleitfaser 6 mit einem angepaßten Durchmesser eingekoppelt. Im Ausfuhrungsbeispiel wird eine Faser mit 200 μm Kerndurchmesser verwendet. Eine andere Variante sieht vor, die Strahl- flecke 11a, 11b jeweils getrennt m die Stirnflachen mehrerer Fasern oder die Einzelfasern eines gespreizten Faserbundeis emzukoppeln.

Figur 6 zeigt die Wirkung der Direktor-Kollimator- Optik 3 auf eine unter einem Winkel oder einem Versatz zur optischen Hauptachse 12 einfallende Strahl- bundelgruppe . Figur 6A und 6B zeigen jeweils verschiedene Strahlbundelgruppen, von denen eine in Fig. 6A dargestellte Strahlbundelgruppe 10 durch eine m y-Richtung versetzte Zylmderlmsenoptik 2 in Figur

6A nach oben von einer m der optischen Hauptachse 12 liegenden Breitstreifenlaserdiode 1 ausgelenkt wird, bzw. von denen eine weitere m Fig. 6B dargestellte Strahlbundelgruppe 10 m Figur 6B von einer in y- Richtung gegenüber der optischen Hauptachse versetzt angeordneten Breitstreifenlaserdiode 1 ausgeht. Die Direktor-Kollimator-Optik 3 bewirkt in Figur 6A, daß die unter einem Winkel auf die Direktor- Kollimator-Optik 3 einfallende Strahlbundelgruppe 10 mit ihrer Abstrahlachse 13 beim Verlassen der Direktor-Kollimator-Optik 3 parallel zu der optischen Hauptachse jedoch in y-Richtung gegen diese versetzt verläuft.

In Figur 6B ist zu erkennen, daß die mit ihrer Abstrahlachse 13 parallel, wenn auch versetzt zur optischen Hauptachse 12 auf die Direktor-Kollimator-Optik 3 auftreffende Strahlbundelgruppe 10 die Direktor- Kollimator-Optik 3 und den Redirektor 4 unter einem Winkel seiner Strahlachse 13 gegen die optische Hauptachse 12 verläßt.

In Figur 6C ist die Situation in der xz-Ebene, d.h. in der Ebene, die aus der optischen Hauptachse 12 und der zu ihr senkrechten Achse x aufgespannt wird, dargestellt. In beiden Fällen der Figuren 6A und 6B ergibt sich in der in Figur 6C dargestellten Projektion der jeweiligen Strahlbundelgruppe auf die xz-Ebene dasselbe Bild aus Figur 6C .

Figur 7 zeigt mögliche Anordnungen von Emittern 1, la, lb bzgl. der Zylinderlinsen 2, 2a, 2b und der Direktor-Kollimator-Optik 3, wobei jeweils auf der linken Seite eine Projektion in die xz-Ebene und auf der rechten Seite eine Projektion in die yz-Ebene dargestellt ist.

In Figur 7A ist ein Breitstreifenemitter 1 mit einer Zylinderlinse 2 versehen, so daß die Abstrahlrichtung 13 der Strahlbundelgruppe 10 mit der optischen Hauptachse 12 zusammenfällt. In Figur 7 sind in der x-Richtung zwei Emitter la, lb nebeneinander geordnet, die jeweils eigene Zylinderlinsenoptiken 2a und 2b aufweisen. Die Abstrahlrich- tungen 13a und 13b der beiden Emitter la und lb sind dabei parallel zu der optischen Hauptachse, jedoch in x-Richtung zu dieser versetzt.

In Figur 7C sind ebenfalls zwei Emitter la und lb in x-Richtung nebeneinander angeordnet, wobei jeder der Emitter eine eigene Zylinderlinsenoptik 2a bzw. 2b aufweist. Auch hier sind die Abstrahlrichtung 13a und 13b der Strahlbundelgruppen 10a und 10b der jeweiligen Emitter la bzw. lb in der xz-Ebene parallel, je- doch versetzt zu der optischen Hauptachse 12. Die beiden Zylinderlinsen 2a und 2b sind jedoch in y- Richtung versetzt zueinander angeordnet, so daß die Strahlbundelgruppe 10a nach oben und die Strahlbundelgruppe 10b nach unten bzgl. der y-Richtung abge- lenkt werden. Damit verlaufen die Abstrahlrichtungen 13a und 13b unter einem Winkel gegen die optische Hauptachse 12 in der yz-Ebene.

Figur 7D zeigt eine Anordnung mit zwei Emittern la und lb, die eine gemeinsame Zylinderlinse 2 aufweisen. In der xz-Ebene verlaufen die Abstrahlrichtungen 13a und 13b der beiden Strahlbundelgruppen 10a und 10b aus den jeweiligen Emittern la bzw.lb parallel, jedoch versetzt zu der optischen Hauptachse 12.

Die Zylinderlinse 2 ist in Figur 7D, wie in allen vorhergehenden Figuren 7A bis 7C, um die z-Achse gedreht angeordnet (siehe auch Figur IC), so daß ein Bereich 2a der Zylinderlinse 2, der sich vor dem Emitter la befindet nach oben und ein Bereich 2b der Zylinderlinse 2, der sich vor dem Emitter lb befin- det, nach unten in y-Richtung ausgelenkt sind. Daher werden die beiden Strahlbundelgruppen 10a und 10b mit ihren Abstrahlachsen 13a und 13b unter einem Winkel gegenüber der optischen Hauptachse 12 versetzt in der yz-Ebene abgestrahlt.

Die vorliegenden Beispiele sind auf zwei Emitter beschränkt, um die Darstellungen einfacher und verständlicher zu gestalten, die Anordnungen können je- doch auf mehrere Emitter, z.B. auch auf einen Laserdiodenbarren erweitert werden. Die Emitter und gegebenenfalls Zylinderlinsen können außerdem in beliebiger Kombination nicht nur in x-Richtung sondern auch in y-Richtung gestapelt werden.

Figur 8 zeigt eine Anordnung aus zwei in xz-Ebene senkrecht zueinander angeordneten erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei lediglich der jeweils letzte Teil des Strahlengangs mit den Direktor-Kollimator-Optiken 3a und 3b und den Redirektoren 4a und 4b dargestellt sind, und die Emitter und Zylinderlinsenoptiken nicht gezeigt werden. In dem dargestellten Beispiel, das lediglich eine Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtungen zeigt ohne jedoch auch sämtlichen anderen bisher dargestellten und beanspruchten Formen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen auszuschließen, werden die Strahlbundelgruppen 10a und 10b durch die Direktor-Kollimator-Optiken 3a und 3b in der xz-Ebene kol- limiert und durch die Redirektoren 4a bzw. 4b in der xz-Ebene parallelisiert . Die Strahlbundelgruppe 10b durchläuft dann ein polarisationsdrehendes Element 8 und wird mit der Strahlbundelgruppe 10a über ein polarisationsselektives Spiegelelement zu einem Gesamtstrahl 14 gekoppelt. Hier wird folglich eine Po- larisationskopplung zweier durch erfindungsgemäße

Vorrichtungen erzeugter symmetrierter Strahlbündel- gruppen durchgeführt. Die Überlagerung erfolgt dabei erst nach der Redirektor-Optik.

Figur 9 zeigt eine entsprechende Anordnung wie in Fi- gur 8, wobei jedoch die Redirektoren 4a und 4b nicht mehr vorgesehen sind, so daß die Strahlbundelgruppen 10a und 10b auf das polarisationsselektive Spiegelelement kollimiert werden. Die Strahlbundelgruppe 10b durchläuft jedoch zwischen der Direktor-Kollimator- Optik 3b und dem Spiegelelement 9 ein polaπsations- drehendes Element 8. Die durch das Spiegelelement 9 miteinander zu einem Gesamtstrahl 14 gekoppelten Strahlbundelgruppen 10a und 10b durchlaufen anschließend gemeinsam eine Redirektor-Optik 4. Damit teilen sich die beiden erfmdungsgemaßen Vorrichtungen 10a und 10b eine gemeinsame Redirektor-Optik 4, wobei die Überlagerung der Teilstrahlen vor der Redirektor- Optik 4 erfolgt.

Werden in diesem Beispiel Breitstreifenlaserdioden als Emitter verwendet, so sind die Strahlbundelgrup^¬ pen 10a und 10b in gleicher Richtung linear polarisiert. Die Polarisationsrichtung der Strahlbundelgruppe 10b wird folglich mittels des polarisations- drehenden Elementes 8, beispielsweise einer λ/2-

Verzogerungsplatte, vorteilhafterweise um 90°, ge^¬ dreht. Mittels des polarisationsselektiven Sp egele- lementes 9 wird die Strahlbundelgruppe 10b mit der Strahlbundelgruppe 10a überlagert. Dabei kann sich das polarisationsdrehende Element 8 an einer beliebi^¬ gen Position im Strahlengang vor dem Spiegelelement 9 befinden.

In einem weiteren Beispiel ist es möglich, die beiden erfindungsgemaßen Vorrichtungen so zu orientieren, daß die Polarisationsrichtung der beiden linear pola- risierten Strahlbundelgruppen 10a und 10b senkrecht zueinander stehen. In diesem Falle wird das polarisa- tionsdrehende Element 8 nicht benotigt.

In einem weiteren Beispiel können die Strahlbundelgruppen 10a und 10b in den Figuren 8 oder 9 verschiedene Wellenlangen besitzen. Dann kann eine Überlagerung der Strahlbundelgruppen 10a und 10b entsprechend der in Figur 8 und Figur 9 dargestellten Anordnungen auch mittels eines wellenlangenselektiven Spiegelele- mentes 9 erfolgen, wobei dann die Strahlbundelgruppen 10a und 10b nicht notwendigerweise linear polarisiert sein müssen und auch das polarisationsdrehende Element 8 entfallen kann.

In Figur 8 und Figur 9 sind Anordnungen dargestellt, die zwei erfindungsgemaße Vorrichtungen aufweisen. Selbstverständlich können mittels entsprechender Anordnungen auch mehrere Strahlbundelgruppen aus mehre- ren erfmdungsgemaßen Vorrichtungen mittels mehrerer polarisations- und/oder wellenlangenselektiver Spie- gelelemente miteinander gekoppelt werden.

Figur 10 zeigt ein weiteres Beispiel einer erfm- dungsgemaßen Vorrichtung, wobei hier einzelne Strahlbundelgruppen 10a, 10b desselben Gesamtbundeis 10 miteinander polarisations- oder wellenlangengekoppelt werden.

In Figur 10 ist nach dem Redirektor 4 im Strahlengang der Strahlbundelgruppe 10b ein polaπsationsdrehendes Element 8 eingefügt. Im Anschluß daran trifft die Strahlbundelgruppe 10b auf ein nichtpolarisationsse- lektives Spiegelelement 9' und wird auf ein weiteres polarisationsselektives Spiegelelement 9 umgelenkt. Dieses polaπsationsselektive Spiegelelement 9 steht im Strahlengang der Strahlbundelgruppe 10a und läßt diese durch, während es die Strahlbundelgruppe 10b reflektiert. Damit wird durch das Spiegelelement 9 ein Gesamtbündel 14 erzeugt, das sich aus der Strahl- bündelgruppe 10a und der in ihrer Polarisation gedrehten Strahlbundelgruppe 10b zusammensetzt.

In Figur 10 weist das Gesamtbundel 10 nach der Redirektor-Optik 4 idealerweise einen rechteckigen Quer- schnitt auf und setzt sich aus den beiden Strahlbundelgruppen 10a und 10b eines oder mehrerer linearer optischer Emitter zusammen. Im vorliegenden Beispiel wurde die Darstellung auf zwei Strahlbundelgruppen 10a und 10b beschrankt, wobei jedoch auch mehrere Strahlbundelgruppen miteinander überlagert werden können .

Die Polarisationsrichtung der Strahlbundelgruppe 10b wird dann mittels des polarisationsdrehenden Elemen- tes 8 und des polarisationsselektiven Spiegelelemen- tes 9 mit der zweiten Strahlbundelgruppe 10a überlagert.

In einem weiteren Beispiel können die Strahlbundel- gruppen 10a und 10b auch verschiedene Wellenlangen besitzen, wobei m diesem Falle das Spiegelelement 9 ein wellenlangenselektives Spiegelelement sein kann und die Strahlbundelgruppen 10a und 10b nicht linear polarisiert sein müssen. Es kann daher auch das pola- risationsdrehende Element 8 in diesem Beispiel ent^¬ fallen. Folglich wird diesem Beispiel ein Gesamtbundel erzeugt, indem zwei Strahlbundelgruppen mit verschiedenen Wellenlangen gekoppelt werden. In sämtlichen vorigen Beispielen der Figuren 8 bis 10 ist auch eine Kombination von Polarisations- und Wellenlängenüberlagerung mehrerer Strahlbundelgruppen ent- sprechend den dargestellten Prinzipien möglich.

In weiteren Beispielen können statt verschiedener mehrerer Emitter auch unterbrochene Emitter verwendet werden, die voneinander räumlich getrennte Strahlbundelgruppen emittieren.

Bei sämtlichen dargestellten Beispielen ist der Redi- rektor 4 in der optischen Hauptachse 12 angeordnet. Der Redirektor 4 kann jedoch auch versetzt gegen die optische Hauptachse oder gekippt um die x-Achse und/oder y-Achse angeordnet sein, um den Strahlengang abzustimmen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und die erfindungsgemäße Anordnung mehrerer Vorrichtungen eignet sich sowohl zur unmittelbaren Anwendung als auch zur mittelbaren Anwendung, beispielsweise zum Pumpen von Lasern, in den Bereichen Druck- und Fototechnik, Mikro- materialbearbeitung, Medizintechnik, Telekommunikationstechnik, Beleuchtungs- und Displaytechnik sowie Analytik.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Symrnetrierung der Strahlung von einem oder mehreren linearen optischen Emittern (1, la, lb) , insbesondere Breitstreifenlaser- dioden, die durch eine Anordnung von in einer zu einer optischen Hauptachse z senkrechten x- Richtung zumindest in einer oder mehreren Strahlbundelgruppen infinitesimal dicht beieinanderliegenden Strahlbündeln mit telezentrischen Hauptstrahlen beschrieben werden können, und deren Strahlung in bezug auf die x-Richtung und eine zur x-Richtung und zur z-Richtung senkrechten y-Richtung unsymmetrisch ist, mit

für jeden Emitter (1, la, lb) oder für zwei oder mehrere Emitter gemeinsam jeweils einer dem oder den Emittern nachgeordneten Zylinderlinsenoptik (2, 2a, 2b) mit einer oder mehreren Zylinderlinsen, welche jedes Strahlbündel in der y-Richtung kollimieren, wobei durch eine Drehung von mindestens einer der Zylinderlinsen um die Abstrahlrichtung der zugeordneten Emitter oder durch Vorsehen eines Ablenkelementes jedes Strahlbündel oder jede Strahlbundelgruppe mit unter- schiedlichen Ablenkwinkeln in der y-Richtung abgelenkt werden,

einer dem oder den Emittern nachgeordnete und längs der optischen Hauptachse z angeordnete Di- rektor-Kolli ator-Optik (3) , welche jedes Strahlbündel in der x-Richtung kollimiert und mit unterschiedlichen Ablenkwinkeln in der x- Richtung und der y-Richtung ablenkt, so daß die Hauptstrahlen der einzelnen Strahlbündel jeder Strahlbundelgruppe in x-Richtung in einem definierten Abstand von dem oder den Emittern (1, la, lb) zusammenfallen und in der y-Richtung parallel zueinander verlaufen, und

einer der Direktor-Kollimator-Optik (3) nachge- ordnete Redirektor-Optik (4) , welche die Strahlbündel in x-Richtung ablenkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Redirektor-Optik (4) derart ausgebildet ist, daß sie die durch die Direktor-

Kollimator-Optik (3) verursachte Ablenkung der Strahlbündel in x-Richtung kompensiert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablenkelement ein diskon- tinuierliches Ablenkelement ist und der Zylinderlinsenoptik (2, 2a, 2b) vor-, zwischen- oder nachgeschaltet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablenkelement ein Feld von Prismen, ablenkenden Gittern, ablenkenden gradientenoptischen Bereichen, Zylinderlinsen und/oder Spiegeln enthält.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in y- Richtung vorgesehene Ablenkwinkel in x-Richtung entweder nur zunimmt oder nur abnimmt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderlinsenoptik (2, 2a, 2b) weiterhin ein Segmentierungs- element umfaßt, welches in der x-Richtung eine Aufteilung der Strahlbündel in einzelne Gruppen bewirkt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Segmentierungselement ein Feld von Zylinderlinsen oder Zylinderlinsenteleskopen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Direktor- Kollimator-Optik (3) eine gradientenoptische Stablinse enthält.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Direktor- Kollimator-Optik (3) eine oder mehrere Linsen und/oder Zylinderlinsen und/oder Linsengruppen enthält.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablenkelement bezüglich der z- Richtung der vorderen Linse oder Linsengruppe der Direktor-Kollimator-Optik (3) nachgeschaltet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Redirektor-Optik (4) ein Feld von Prismen, ablenkenden Gittern, ablenkenden gradientenoptischen Bereichen, Linsen, und/oder Spiegeln enthält.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Redirektor-Optik (4) eine um die z-Achse gedrehte Zylinderlinse oder Zylinderlinsenoptik oder ein Element mit einer Freiformfläche ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Redirektor-Optik (4) ein Feld von in y-Richtung wirkenden Zylinderlinsen oder Zylinderlinsenteleskopen nachgeschaltet ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei in x-Richtung und/oder y-Richtung versetzt angeordnete Emitter vorgesehen sind.

15. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Zylinderlinsenoptiken (2a, 2b) zur gleichzeitigen Symmetrierung der Strahlung von mindestens zwei in x-Richtung und/oder y-Richtung versetzt angeordneten Emittern (la, lb) vorgesehen sind, wobei jedem Emitter (la, lb) eine der Zylinderlinsenoptiken (2a, 2b) zugeordnet ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Emitter vorgesehen sind, die um die x- und/oder y-Achse gegeneinander verdreht angeordnet sind.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den einzelnen Emittern zugeordneten Zylinderlinsen in y-Richtung gegeneinander versetzt sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zylinderlinsenoptik (2a, 2b) ein weiteres Ablenkelement nachgeschaltet ist, welches die jeweiligen Strahlbundelgruppen der einzelnen Emitter nach der Zylinderlinsenoptiken (2a, 2b) derart ablenkt, daß die jeweiligen Strahlbundelgruppen in der Ebene der Redirektor-Optik (4) in der x- Richtung und/oder y-Richtung voneinander getrennt sind.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Redirektor-Optik (4) eine Ablenkeinheit vor- oder nachgeschaltet ist, welche die jeweiligen

Strahlbundelgruppen der jeweiligen Emitter (la, lb) unabhängig voneinander in der x-Richtung und/oder der y-Richtung ablenkt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Vorrichtung ein diffraktives

Element enthält, welches die Redirektor-Optik (4) und die der Redirektor-Optik (4) zugeordnete Ablenkeinheit ersetzt.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Ablenkelement oder die Ablenkeinheit ein Feld von Prismen, ablenkenden Gittern, ablenkenden gradientenoptischen Bereichen, Linsen und/oder Spiegeln enthält.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine der Redirektor-Optik (4) nachgeordnete Fokus- sier-Optik (5) umfaßt.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Fokussier-Optik (5) eine sphärische oder asphärische Linse, eine gradien- tenoptische Linse, eine Fresnel-Linse, eine Zylinderlinse und/oder eine Kombination dieser Linsen, beispielsweise nebeneinander angeordnet als Fokussierl senfeld enthalt.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Fokussier-Optik (5) eine oder mehrere Lichtleitfasern (6) oder ein in Einzelfasern gespreiztes Faserbundel nachgeschaltet ist.

25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Emitter ein Laserdiodenbarren, bestehend aus einer Anordnung von linearen optischen Laserdiodenemittern, ist.

26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strah- lung unmittelbar nach der Redirektor-Optik (4) einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweist.

27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach oder vor der Redirektor-Optik (4) eine Vorrichtung zur Polarisationskopplung und/oder Wellenlangen- kopplung einzelner Strahlbundelgruppen angeord

28. Anordnung von mehreren Vorrichtungen zur Symme- trierung der Strahlung von einem oder mehreren linearen optischen Emittern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß m Strahlrichtung vor einer gemeinsamen oder nach den jeweiligen Redirektor-Optiken eine Vor- richtung zur Polarisationskopplung und/oder Wel- lenlangenkopplung der Strahlung der einzelnen Vorrichtungen miteinander angeordnet ist.

29. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zur Symmetrierung in x-Richtung und/oder in y- Richtung einer der Vorrichtungen nebeneinander in gleicher Orientierung oder in der x-y-Ebene gegeneinander verdreht angeordnet sind.

30. Anordnung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für mindesten zwei der Vorrichtungen zur Symmetrierung eine gemeinsame Redirektor-Optik (4) in Strahl-

Richtung nach der Vorrichtung zur Polarisationskopplung und/oder der Vorrichtung zur Wellenlängenkopplung angeordnet ist.

31. Verwendung einer Vorrichtung oder einer Anord- nung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur

Direktanwendung oder zum Pumpen von Lasern, insbesondere in den Bereichen Druck- und Fototechnik, Mikro aterialbearbeitung, Medizintechnik, Telekommunikationstechnik, Beleuchtungs- und Displaytechnik sowie Analytik.