光纤耦合器的制作方法

1.本发明涉及一种用于将激光光纤固定在激光加工头上的光纤耦合器。

背景技术：

2.在用于借助于激光束加工工件的激光加工系统中，从激光光纤的一个端部射出的激光束借助于射束导向和聚焦光学器件聚焦或聚束到待加工的工件上，以便将工件局部地加热到熔化温度。加工可以特别是包括激光焊接或激光切割。激光加工系统包括激光加工头、特别是激光焊接头或激光切割头。为了将激光从激光源引导到激光加工头中通常使用光纤，所述光纤也称为光缆、光导纤维体或简称光导体，光传导在所述光纤中通过全反射进行。
3.光纤和激光加工头之间的接口对于特别是在从1kw起的高激光功率下尽可能无损地、准确地限定地并且容易地可再现地耦合输入到激光加工头中是最重要的。存在光纤插头/光纤插座的范围内的很多工业标准。在高功率激光器中主要建立两个标准：qbh和d。光纤和激光加工头之间的接口通常是两件式的并且由与光纤一起集成的光纤插头和装配在激光加工头上的光纤插座构成。也就是说，光纤典型地终止于所谓的光纤插头中，所述光纤插头在纵向侧被导入并且卡锁到被固定在加工头上的光纤插座。通过光纤插座限定光纤插头在系统激光加工头中的位置。所述位置限定是对于激光束的光学引导的前提。附加地，在光纤插头和光纤插座之间的连接以及光纤插座和激光加工头之间的连接必须确保与周围环境不透气地密封地隔开，也以避免脏颗粒进入到激光加工头的光束路径中。
4.光纤和激光加工头之间的传统的所述接口的示意图在图1中示出：在第一步骤中，将光纤插座3例如借助于螺栓33固定在激光加工头100上。为了将光纤插座3关于激光加工头100的光轴定向，环形的凸出部可以设置在两个部件：激光加工头100和光纤插座3中的一个部件上(也称为定心法兰)，并且相应的凹空设置在两个部件中的另一个部件上。然后将固定或集成有光纤1的端部的光纤插头2插入到光纤插座3中并且接着在将光纤插头2定向或定心之后锁定。因为所述定心通过压入到彼此中的、锥光纤插头的和光纤插座的体或圆柱体进行，所以需要这两个部件的高的制造精度和匹配精度。然而插头和插座通常由不同的制造商制造，从而通常不能足够地确保所述精度。此外存在运动或振动中的接触腐蚀的问题。
5.圆柱形的或圆锥形的光纤插头到窄的光纤插座中的导入对于通常在至少40mm的长度上手动地通过专业人员进行，所述专业人员必须将插头平稳地并且以高的精度导入到被固定在激光加工头上的光纤插座。由于小的机械公差必然导致插头与插座之间的摩擦接触。在此可以产生金属磨损碎片，当所述头运动时，则直接地或之后发生所述金属磨损碎片到达光纤端部和/或加工头的光学器件。如果被连接的高功率激光器被接通，则这会导致光纤端面和/或光学器件上的不可挽回的损坏，因为金属颗粒强烈地被加热并且将玻璃材料烧化。
6.保护玻璃4典型地形成光纤插头的终端部，所述保护玻璃应保护光纤端部和特别
是光纤的端面或出射面。保护玻璃被嵌入到具有螺纹的金属套筒中并且被旋拧到光纤插头上。通过旋拧又可能产生金属磨损碎片，所述金属磨损碎片则到达光纤端部和/或加工头的光学器件上，如同前述的那样具有相同的后果。在光纤和激光加工头之间传统的连接的一个另外的缺点在于，只要插头被插入到插座中，保护玻璃就不能再被检查，因为所述保护玻璃完全由光纤插座和激光加工头包围。为了检查保护玻璃必须首先将光纤插头又从光纤插座拉出。该过程恰好如同又紧接着其的插接过程那样再次与磨损碎片形成的风险相关。
7.在实际中，激光辐射的一部分在表面上被吸收。为了确保系统的稳定运行，光纤插头2和光纤插座3此外分别设置有自己的冷却循环回路wk用于以外来的水进行冷却。此外必须设置一个另外的冷却循环回路wk用于激光加工头100中的遮光板5。这不仅增大各个部件的结构空间，而且增加外部水接口的区域中泄露的风险。
8.在图1中以箭头示出光纤插座3和光纤插头2的不同的区域的功能。箭头a在此标记光纤插座3的用于关于激光加工头100定心或定向的区域以及光纤插头2的关于光纤插座3定心或定向的区域。箭头b标记光纤插座3的用于关于激光加工头100密封的区域以及光纤插头2的用于关于光纤插座3密封的区域。箭头c标记光纤插头2的提供用于安全电路的电触点的区域。箭头d标记光纤插头2的用于固定在光纤插座3上的区域。
9.由ep 1 562 058 a1公知了一种用于激光光缆插头的插接连接，所述于激光光缆插头包括插头、插座以及用于释放或锁定该连接的操纵元件。

技术实现要素：

10.本发明的任务在于，给出一种用于将激光光纤固定在激光加工头上的光纤耦合器，所述光纤耦合器实现激光光纤与激光加工头的无间隙的、固定的并且可再现的连接，通过该连接能够将激光束以尽可能小的功率损失和质量损失耦合输入到激光加工头中。此外，本发明的任务在于，给出一种用于将激光光纤固定在激光加工头上的光纤耦合器，所述光纤耦合器以简单和紧凑的方式实现激光光纤与激光加工头可靠的并且密封的连接。
11.该任务通过独立权利要求的主题来解决。有利的构型的特征在从属权利要求中实施。
12.本发明基于下述构思，提供一种光纤耦合器，所述光纤耦合器可以将激光光纤直接地与激光加工头连接。也就是说，不需要用于连接的另外的元件。由此可以取消具有强的机械摩擦的插接过程或连接过程并且减少脏颗粒进入到激光加工头的光束路径中的风险。
13.根据一个实施方式，一种用于将激光光纤固定在激光加工头上的光纤耦合器包括：激光光纤，所述激光光纤具有光纤端部；以及壳体，所述壳体具有用于将激光从光纤耦合器射出的出射开口和至少部分地围绕出射开口的法兰，所述法兰具有用于将光纤耦合器固定在激光加工头上的接触面。光纤端部在壳体的与出射开口对置的区域中这样固定或集成在壳体中，以使得将从光纤端部射出的激光发射通过出射开口。出射开口和/或接触面可以布置在壳体或光纤耦合器的端侧上。端侧也可以称为在激光束传播方向上的、壳体或光纤耦合器的端面。
14.根据本发明，光纤与激光加工头之间的连接可以通过仅仅一个元件实现，替代如同以往那样通过两个元件实现。由此需要仅仅一个装配过程、即仅仅一个定心过程和固定过程，并且减少了可能的未密封的部位的数量。由于更好的可触及性而简化了所述头的视
觉检查，只要所述光纤耦合器还未被装配。这实现通过专业人员的更简单的、更快速的并且更可靠的操作、特别是安装或装配。此外可以取消将光纤插头插入到插座中，从而强烈地减少由于磨损碎片或接触腐蚀导致的污染风险。由此提高总体系统的长期稳定性并且降低总体复杂性，这也导致成本节约。
15.激光光纤的光纤端部集成在壳体中，即固定地与壳体连接。激光光纤可以具有光纤端部上的所谓的光纤端块。换句话说，光纤端部可以构造为光纤端块。光纤端的端面或正面则用作用于激光从激光光纤的光出射面。光纤端块可以是例如由石英玻璃或者与激光光纤自身相同的材料构成的圆柱体，所述光纤端块在激光光纤处熔化或者与光纤端部绞接。在这种情况中，光纤端块可以固定、例如粘接在壳体中。光纤端部的光轴可以被引导通过光纤端部或光纤端块的光出射面的中心点和/或垂直于光出射面。
16.优选地，壳体的固定有光纤端部的区域与法兰或接触面一件式地构造。由此可以提高稳定性并且在光纤耦合器的装配状态中减小了间隙或可运动性。
17.接触面可以垂直于激光束传播方向和/或垂直于光纤端部的光轴和/或平行于光纤端部的光出射面延伸。所述光纤耦合器可以通过接触面与激光加工头齐平地连接。接触面优选地在激光束传播方向上和/或沿着光纤端部的光轴形成光纤耦合器的端面。接触面可以位于光纤耦合器的端侧上或者形成光纤耦合器的端侧。接触面可以基本上平坦的或平的。优选地，接触面构造为使得所述光纤耦合器可以与激光加工头齐平地连接。换句话说，没有光纤耦合器的另外的部分继续在激光束传播方向上作为法兰的接触面延伸。接触面可以相应于激光加工头的耦合面构造，以便与所述耦合面齐平地闭合。由此，所述光纤耦合器不被插入或导入。也就是说，接触面可以构造为基本上垂直于光纤端部的光轴或垂直于激光束传播方向的、光纤耦合器的齐平的闭合面。
18.优选地，接触面和出射开口位于一个平面中。换句话说，接触面和出射开口可以沿着光纤端部的光轴和/或在激光束传播方向上布置在相同的高度上。这意味着，出射开口可以在接触面中形成。接触面可以围绕出射开口。接触面特别是可以邻接于出射开口。接触面和出射开口可以垂直于光纤端部的光轴和/或垂直于激光束传播方向布置。出射开口和光纤端部、特别是光纤端部的光出射面在激光束传播方向上或沿着光纤端部的光轴彼此隔开间距。换句话说，光纤端部、特别是光纤端部的光出射面布置在壳体或壳体的内部空间中。
19.法兰、特别是接触面可以设置有固定件，以便将光纤耦合器固定在激光加工头上。固定件可以例如包括孔或用于螺栓的螺纹孔，或者也包括带有螺栓、锁定件、销钉和类似件的螺纹孔。光纤耦合器的固定件优选地相应于激光加工头的固定件构造。优选地，固定件布置在法兰的外边缘上。法兰可以从壳体优选地径向地向外延伸。出射开口可以全面地由法兰和/或接触面围绕。换句话说，法兰和/或接触面可以环形地构造或者环形地围绕出射开口。替换地，法兰可以包括一个凸出部或多个凸出部，所述凸出部从壳体径向向外延伸。法兰的外周边或法兰的横截面在一个平面中垂直于激光束传播方向，可以圆形地或矩形地构造。法兰可以垂直于激光束传播方向和/或垂直于光纤端部的光轴和/或平行于光纤端部的光出射面延伸。出射开口优选地是圆形的。
20.壳体可以具有邻接于出射开口的内部空间。也就是说，内部空间优选地通过出射开口朝向光纤耦合器的外侧敞开。光纤端部可以伸入到内部空间中或者布置在内部空间中。光纤端部可以与内部空间的侧壁隔开间距。内部空间的侧壁可以称为下述壁，该壁将内
部空间，特别是在径向方向上或在垂直于激光束传播方向的方向上限界或围绕。内部空间的侧壁可以特别是下述壁，该壁在激光束传播方向上延伸。内部空间可以基本上圆柱形地构造。
21.优选地，下述元件中的至少两个元件同轴地布置：出射开口、内部空间、光纤端部、光纤端块、法兰以及接触面。
22.保护玻璃罩能够固定在光纤耦合器的壳体中、即在壳体的内部空间中，以便包围光纤端部。保护玻璃罩可以包括保护玻璃和保持装置、例如套筒、特别是金属套筒。保护玻璃罩可以这样固定在壳体中，以使得保护玻璃平行于激光光纤的光出射面布置。由此，激光束可以不受阻碍地穿过保护玻璃罩，然而同时被保护免受脏颗粒影响和损坏。在一个另外的实施方式中，具有保护玻璃的更换盒可以设置在出射开口和光纤端部之间。更换盒可以从壳体的外侧被触及。更换盒例如可以设置为垂直于激光束传播方向或光纤端部的光轴到达壳体中，特别是被推入到壳体中以及从壳体拉出。由此可以容易地更换保护玻璃，而不必将光纤耦合器从激光加工头移除。由此，保护玻璃也可以在装配之后被检验和更换。
23.在出射开口和光纤端部之间优选地设置遮光板用于吸收不期望的边缘辐射。边缘辐射通过遮光板根本不进入到加工头中，而是在尽可能早的时间点被吸收。因此可以取消加工头中的相应的遮光板。遮光板可以设置用于限制从光纤耦合器射出的激光束的直径。遮光板可以被集成在光纤耦合器或光纤耦合器的壳体中。换句话说，壳体的内部空间中的遮光板可以布置在出射开口之前。遮光板可以也布置在更换盒中，所述更换盒可以被推入到壳体中并且从所述壳体被拉出。
24.此外可以在壳体中或在壳体的内部空间中设置至少一个传感器。至少一个传感器可以与光纤端部相邻地或者在出射开口和光纤端部之间布置。例如用于检测温度或检测散射光的至少一个传感器可以与遮光板相邻地或者在遮光板和出射开口之间设置。至少一个传感器也可以布置在出射开口处或者布置在出射开口中。传感器可以固定或能更换地布置在壳体中。传感器可以例如布置在更换盒中，所述更换盒能够被推入到壳体中并且能够从壳体被拉出。更换盒优选地具有带有用于由激光束射过的开口的框架的形式。传感器可以是热学传感器或光学传感器。传感器可以设置用于检测光纤端部和/或保护玻璃和/或遮光板的至少一个参数。传感器可以例如是温度传感器或散射光传感器。信号可以被传输到激光加工头和/或激光加工装置的上一级的控制单元。信号传输可以电地或光学地或有线地或无线地进行。
25.壳体可以具有用于以水冷却的冷却循环回路、例如具带有水接口的冷却循环回路。冷却循环回路可以设置用于冷却壳体、布置在壳体中的保护玻璃和/或布置在壳体中的遮光板。通过减少冷却循环回路的数量可以减少成本以及泄露风险。
26.法兰或接触面可以具有用于光纤耦合器与激光加工头之间密封的至少一个密封元件和/或用于所述密封元件的接收部。密封元件可以包括密封环或o型密封圈。接收部可以是用于接收密封元件的槽。密封元件或接收部优选地围绕出射开口。密封元件或接收部可以直接地邻接于出射开口地或与出射开口相邻地布置在法兰的接触面上。
27.法兰或接触面可以具有至少一个定向元件用于将光纤耦合器在激光加工头上定向。接触面可以例如包括定心槽或定心凹空。替换地，定心凸起或定心法兰或定心凸出部或定心凸耳可以构造在接触面上。替换地，法兰或接触面可以具有定位销或孔。激光加工头的
耦合面可以具有相应的定向元件，该相应的定向元件相应于接触面上的定向元件，例如与安置在接触面上的定位销相应的孔或者与构造在接触面中的孔相应的定位销。由此使光纤耦合器或光纤端部的光轴相对于激光加工头、即激光加工头的光轴定心变得容易。
28.所述光纤耦合器可以构造用于耦合输入或导入高功率激光束。换句话说，激光束可以具有1kw或更大的功率。在高功率激光范围内需要安全电路。仅仅在闭环安全电路中由激光源产生激光束。法兰或接触面可以因此包括用于安全电路的至少一个电触点或至少一个接口。由此可以快速地检测，所述光纤耦合器是否准确地装配在激光加工头上。
29.法兰或接触面可以具有用于设置在光纤耦合器中的传感器的、至激光加工头和/或激光加工装置的上一级的控制单元的至少一个接口。
30.根据一个另外的方面给出一种激光加工装置，其包括：激光加工头，所述激光加工头具有耦合面和用于将激光束耦合输入到激光加工头中的耦合开口，根据一个在此所述的实施方式固的光纤耦合器定在所述耦合面上，其中，光纤耦合器的接触面与耦合面接触，并且光纤耦合器的出射开口与耦合开口对置。耦合面优选地是激光加工头的外表面的一部分。激光加工头可以还包括光束路径。光束路径可以在激光加工头的壳体中的所谓的光学空间中延伸。激光加工装置可以包括激光源、特别是高功率激光源。激光源可以设置用于产生至少1kw的激光束。
附图说明
31.下面借助附图具体描述本发明。
32.图1示出根据现有技术的、带有光纤插头和光纤插座的、光纤与激光加工头之间的连接；
33.图2示出根据本发明的实施方式的光纤耦合器；
34.图3示出具有根据本发明的实施方式的光纤耦合器的激光加工装置；和
35.图4示出具有根据本发明的另外的实施方式的光纤耦合器的激光加工装置。
具体实施方式
36.在下文中，若未另外注明，对于相同的并且相同作用的元件使用相同的附图标记。
37.图2示出根据本发明的一个实施方式的用于将激光光纤(在下文中即光纤)固定在激光加工头上的光纤耦合器。所述光纤耦合器包括壳体20，光纤10被集成在所述壳体中。在此，光纤10的光纤端部11延伸到壳体20的内部空间24中。内部空间24通过出射开口21朝向壳体20的外侧敞开，从而从光纤端部11射出的激光可以通过出射开口21从光纤耦合器射出。光纤端部11可以，如同在附图中示出的那样构造为光纤端块。石英块可以例如与激光光纤10的端部绞接。然而本发明不局限于此。由此光纤端部11也可以包括激光光纤10的不具有光纤端块的端部。
38.壳体20具有用于固定在激光加工头上的法兰25，所述法兰邻接于出射开口21。优选地，法兰25径向向外突出地构造。在图2中所示的实施方式中，法兰25环形地或完全围绕出射开口21地构造。也就是说，法兰的外周边在径向方向上或者在垂直于光纤端部的光轴11或垂直于激光束传播方向的平面中可以是圆形的或矩形的、特别是方形的。替代环形的实施方案，法兰25然而也可以包括多个凸出部，所述凸出部从壳体20优选地径向地向外突
出。法兰25的邻接于出射开口21的面用作接触面26，所述接触面在光纤耦合器的装配状态中与激光加工头接触。法兰25还具有用于将光纤耦合器固定在激光加工头上的固定件22，所述固定件在图2中构造为通孔并且以便由螺栓或销穿过。此外，壳体20可以具有用于水冷却的冷却循环回路wk。
39.可选地，具有保护玻璃44的罩40设置在壳体20中，所述罩包围光纤端部11。罩40可取下地例如借助于螺纹或插接连接或卡口连接固定在壳体20的内部空间24中。保护玻璃40可以在污染或损坏的情况中以所述方式被更换。
40.也就是说，根据本发明的所述光纤耦合器借助接触面26具有垂直于光纤端部的光轴11的基本上齐平的闭合面，所述闭合面设置有固定件。所述光纤耦合器能够以所述方式在没有插接过程或者另外的与磨损碎片相关的机械固定过程的情况下稳定地并且容易地被固定在激光加工头上。
41.在图3中示出具有激光加工头100的激光加工装置，所述光纤耦合器根据本发明的一个实施方式借助于固定件23、例如螺栓或销被固定在所述激光加工装置上。在光纤耦合器的l装配状态中，法兰2的接触面265与激光加工头的耦合面贴靠在彼此上。光纤耦合器的出射开口21在此与激光加工头的耦合开口这样定向，以使得穿过出射开口21射出的激光束通过耦合开口被耦合或被导入到激光加工头的射束路径中。在激光加工头100的光学空间或光束路径中，在入口处、即与耦合开口相邻地布置具有保护玻璃111的更换盒110，以便封闭光学空间或光束路径并且被保护免受落入的污物的影响。此外可以设置遮光板5，以便有针对性地吸收射入的激光束的边缘辐射。为了防止由于辐射吸收导致遮光板变热，可以设置冷却循环回路(在遮光板5附近的箭头)。
42.为了简化光纤耦合器在激光加工头100上的定向或者光纤10的光纤端部的光轴11关于激光加工头100的光束路径的定心，法兰25、特别是接触面26可以设置有定向元件27。如同在图3中示出的那样，除了构造为定心凸起的具有典型地几毫米高度的定向元件之外，光纤耦合器与激光加工头相对彼此几乎齐平地闭合。定心凸起可以位于光纤耦合器或激光加工头上。在图3的实施方式中，定向元件27是构造在接触面25中的槽或凹空。相应的定向元件构造在激光加工头100的耦合面上，在图3中构造为凸出部或凸缘。
43.图4示出根据本发明的一个另外的实施方式的光纤耦合器，所述光纤耦合器固定在激光加工头100上。如同在图4中示出的那样，根据本发明的实施方式的光纤耦合器可以具有带有保护玻璃44的更换盒400，所述保护玻璃能更换地设置在壳体20中。保护玻璃44布置在光纤端部11和壳体20的出射开口21之间，以便保护光纤端部11免受污染和损坏。更换盒400可以在垂直于激光束传播方向或垂直于光纤端部的光轴11的方向被移入壳体20中以及从壳体被移出。以所述方式能够更换或检查保护玻璃44，而不将光纤耦合器从激光加工头拆卸。
44.此外，用于吸收壳体中的激光束的边缘辐射的遮光板50可以布置在光纤端部11和出射开口21之间，例如在保护玻璃44和光纤端部11之间或者在保护玻璃44和出射开口之间。因为由于辐射吸收而使遮光板50强烈地变热，所以光纤耦合器的壳体20可以设置有冷却循环回路wk，所述冷却循环回路设置用于将遮光板50和或更换盒400冷却。
45.所述光纤耦合器可以还包括至少一个传感器60、例如用于检测在壳体的内部空间25中或者来自内部空间25的侧壁的温度或散射光的传感器。传感器60可以特别是设置用于
检测参数、例如保护玻璃44或光纤端部11的散射光强度或温度。传感器60可以固定地被集成在壳体20中，或者能够从壳体被取出，例如设置在更换盒中。传感器60可以与接触面26上的接口61连接，以便将信号传输到激光加工头100。替换地，传感器60的信号可以被发送到激光加工装置的上一级的控制单元。
46.在接触面26上还可以布置至少一个密封元件(未示出)，以便密封光纤耦合器与激光加工头之间的连接。密封元件可以包括密封环或o型密封圈，所述密封环或o型密封圈与出射开口21同心地布置并且围绕所述出射开口。此外，在光纤耦合器的接触面26上可以设置用于安全电路的至少一个电触点(未示出)。安全电路可以替换地通过在光纤耦合器和激光加工头之间的外部电缆实现。
47.也就是说，接触面可以具有在从内向外的下述优选的顺序中的下述元件中的至少一个元件：
48.1.用于激光束的出射开口21，
49.2.用于相对于光轴定心的定向元件27、例如定心凸起或定心槽，
50.3.密封元件、例如o型密封圈(未示出)，
51.4.用于高功率激光安全电路的电触点(未示出)，
52.5.用于将布置在光纤耦合器中的传感器60的信号传输到激光加工头100的传感器接口61，和
53.6.用于机械锁定的固定件、例如螺栓。
54.所述顺序本身理解为不是强制的。用于安全电路的电触点的径向位置和传感器接口61特别是可以被调换。安全电路用于监测光纤耦合器与激光加工头之间的功能正常的连接，以防止由于射出的或自由的激光辐射导致的危害。激光源、特别是高功率激光源通常在中断所述安全电路的情况下直接地被关闭。
55.根据本发明，给出一种用于将激光光纤与激光加工头连接的光纤耦合器，所述光纤耦合器实现与激光加工头齐平地连接。由此可以避免导致磨损碎片的插接过程并且减小对于激光加工头的光学空间和对于激光光纤的光纤端部的污染风险。此外，光纤耦合器的装配、特别是定心过程是更容易的、更快的并且更安全的。此外通过根据本发明的光纤耦合器使激光光纤与激光加工头之间的连接几乎是无间隙的，从而确保准确的、稳定的并且固定的连接。总之，根据本发明的光纤耦合器与具有光纤插座和光纤插头的传统的光纤连接相比在制造中和在维护中是成本更低廉的。
56.附图标记列表
57.1激光光纤
58.2光纤插头
59.3光纤插座
60.4保护玻璃
61.5遮光板
62.33固定件
63.100激光加工头
64.a相对于光轴的定心
65.b密封
66.c用于安全电路的电接触
67.d机械锁定
68.wk水冷却
69.10激光光纤
70.11光纤端部
71.20 壳体
72.21 出射开口
73.22 固定件
74.23 固定件
75.24 内部空间
76.25 法兰
77.26 接触面
78.27 定向元件
79.40 保护玻璃罩
80.44 保护玻璃
81.110 更换盒
82.111 保护玻璃
83.50 遮光板
84.400 更换盒
85.60 传感器
86.61 传感器接口。

技术特征：

1.一种用于将激光光纤(10)固定在激光加工头(100)上的光纤耦合器，其包括：壳体(20)，所述壳体具有用于将激光从所述光纤耦合器射出的出射开口(21)以及至少部分地围绕所述出射开口(21)的法兰(25)，所述法兰具有用于将所述光纤耦合器固定在所述激光加工头(100)上的接触面(26)；和激光光纤(10)，所述激光光纤具有光纤端部(11)，其中，所述光纤端部(11)在所述壳体(20)的与所述出射开口(21)对置的区域中固定在所述壳体(20)中，以使得从所述光纤端部(11)射出的激光被引导通过所述出射开口(21)。2.根据权利要求1所述的光纤耦合器，其中，所述壳体(20)的固定有所述光纤端部(11)的区域与所述法兰(25)一件式地构造。3.根据前述权利要求中任一项所述的光纤耦合器，其中，所述接触面(26)垂直于激光束传播方向和/或垂直于所述光纤端部(11)的光轴和/或平行于所述光纤端部(11)的光出射面延伸。4.根据前述权利要求中任一项所述的光纤耦合器，其中，所述接触面(26)在激光束传播方向上和/或沿着所述光纤端部(11)的光轴形成所述光纤耦合器的端面。5.根据前述权利要求中任一项所述的光纤耦合器，其中，所述接触面(26)和所述出射开口(21)位于一个平面中，和/或所述接触面(26)与所述出射开口(21)彼此邻接。6.根据前述权利要求中任一项所述的光纤耦合器，其中，所述法兰(25)设置有固定件(22，23)，以便将所述光纤耦合器固定在所述激光加工头(100)上。7.根据前述权利要求中任一项所述的光纤耦合器，其中，所述法兰(25)从所述出射开口(21)径向向外延伸，和/或，所述出射开口(21)是圆形的。8.根据前述权利要求中任一项所述的光纤耦合器，其中，所述壳体(20)具有邻接于所述出射开口(21)的内部空间(24)，所述光纤端部(11)伸入到所述内部空间中。9.根据权利要求8所述的光纤耦合器，其中，具有保护玻璃(44)的罩(40)能够固定在所述壳体(20)的内部空间(24)中，以使得所述罩包围所述光纤端部(11)。10.根据前述权利要求中任一项所述的光纤耦合器，其中，在所述出射开口(21)和所述光纤端部(11)之间设置具有保护玻璃(40)的更换盒(400)。11.根据前述权利要求中任一项所述的光纤耦合器，其中，在所述壳体中设置至少一个热学传感器或光学传感器(60)。12.根据前述权利要求中任一项所述的光纤耦合器，其中，在所述出射开口(21)和所述光纤端部(11)之间设置遮光板(50)用于吸收所述激光束的边缘辐射。13.根据前述权利要求中任一项所述的光纤耦合器，其中，所述壳体(20)具有冷却循环回路(wk)用于冷却所述壳体(20)。14.根据前述权利要求中任一项所述的光纤耦合器，其中，所述法兰(25)具有下述元件中的至少一个元件：-用于所述光纤耦合器与所述激光加工头之间密封的至少一个密封元件；-用于将所述光纤耦合器在所述激光加工头上定向的至少一个定向元件(27)；-用于安全电路的至少一个电触点；和-用于设置在所述光纤耦合器中的传感器(60)的、至所述激光加工头的至少一个接口(61)。
15.一种激光加工装置，其包括：激光加工头，所述激光加工头具有耦合面和用于将激光束耦合输入到激光加工头中的耦合开口；和根据前述权利要求中任一项所述的光纤耦合器，其中，所述光纤耦合器固定在所述激光加工头上，以使得所述光纤耦合器的接触面与所述激光加工头的耦合面接触并且所述光纤耦合器的出射开口与所述激光加工头的耦合开口对置。

技术总结

本发明涉及一种用于将激光光纤固定在激光加工头上的光纤耦合器，其包括：壳体，所述壳体具有布置在壳体的端侧上的用于将激光从光纤耦合器射出的出射开口以及至少部分地围绕出射开口的法兰，所述法兰具有用于将光纤耦合器固定在激光加工头上的接触面；和激光光纤，所述激光光纤具有光纤端部，其中，光纤端部在壳体的与出射开口对置的区域中固定在壳体中，以使得从光纤端部射出的激光被引导通过出射开口。开口。开口。