Technische Optik in der Praxis

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8.4 Koppeltechnik 229
Abb. 8.21. Zur Ankopplung eines Halbleiterlasers an eine Monomodefaser
terlaser i.a. astigmatische Strahlen mit elliptischem Querschnitt abstrahlen.
Vielfach toleriert man die hieraus folgende Fahlanpassung des Laserfeldes an
das der Faser; zur Erreichung einer optimalen Koppeleffizienz müssen jedoch
beide Fehler korrigiert und eine ideale kreissymmetrische Strahlgeometrie erzeugt
werden. (Das Problem besteht nicht allein bei der Ankopplung an Glasfasern,
sondern auch bei vielen Freiraum-Anwendungen von Halbleiterlasern.)
Als Korrekturmaßnahmen kommen in den Strahlengang eingebrachte Zylinderlinsen
in Frage. In vielen Fällen reicht dazu eine quergelegte Glasfaser aus.
Abhilfe kann auch mit einem sog. anamorphotischen System erreicht werden,
wie es in Abb. 8.22 dargestellt ist.
Eine optimale Abbildung des Laserstrahls kann statt durch Einsatz diskreter
Optiken auch durch eine geeignete Behandlung des Glasfaserendes
erreicht werden. Ein Beispiel war die in Abb. 8.18d bereits vorgestellte Deformation
des Faserendes zu einem Taper, mit der ein ähnlicher Effekt wie
mit einer Sammellinse erreicht worden war. Andere Maßnahmen betreffen
die Ausgestaltung des Faserendes selbst zu einer Linse z. B. durch geeignetes
Rundschmelzen unter dem Lichtbogen, durch Anätzen, Bearbeiten mit einem
Leistungslaser u.ä. Diese Techniken werden bei Sendemodulen für die Nachrichtentechnik
angewandt. Vorteile sind z. B. geringere Kosten und höhere
mechanische Stabilität bei nahezu identischen Werten der Koppeleffizienz.
Erreichbar sind Werte von über 90 Prozent. Ein typischer Aufbau eines Sendermoduls
im DIL-Gehäuse für die Nachrichten- und Sensortechnik ist in
einer Schnittzeichnung in Abb. 8.23 gezeigt.
An der linken Seite enthält das Modul ein Peltier-Element, mit dem die
Verlustleistung des Halbleiterlasers an den Montageflansch gepumpt werden
Diodenlaser
Abb. 8.22. Anamorphotisches System zur Korrektur eines Halbleiterlaserstrahls