sin ( a ) r^+sin ( β ) n2= m 2 λ/g2 (2)
[0035] 對于具有空氣作為光學上較稀薄的介質的反射的衍射柵，適用A1= η2= 1. 0。由 此等式（1)在如下先決條件下得出：入射角α與出射角β大小相等（對于衍射級次!^和 柵常數gl)。在當前情況下第二光柵上的入射角α相當于利特羅角c^。通過將等式（1) 應用到等式（2)中，在0°出射角β并且空氣作為光學上較稀薄的介質（亦即Ii 1= 1.0) 的情況下，得出柵常數&與g 2之間的上述條件。
[0036] 如果兩個衍射柵的柵平面不是相互平行而是相互成一個角度地布置，典型地不存 在滿足（相應修改的）等式（1)和（2)的分析性解決方案。在這種情況下，特別是對于使 用的波長顯著小于柵常數或柵線間距的情況，可以得到相應等式的（近似）解決方案，該解 決方案滿足如下條件：不同的波長分量被疊加并且以基本上相同的角度從疊加機構的衍射 柵射出。
[0037] 在一個改進中，反饋機構的部分反射的衍射柵和疊加機構的衍射柵構造為共同的 光學元件。該部分反射的衍射柵在此典型地在發(fā)射的基體的第一側上構成，而通常發(fā)射的 衍射柵在基體的對置的側上形成。如上所述，基體的柵平面或兩側（在這兩側上形成兩個 衍射柵）可以相互平行地定向。因為基體由具有比環(huán)境高的折射率的材料形成，所以，在部 分反射的衍射柵上入射的待疊加激光束發(fā)生折射并因此改變角度，從而這些激光束以另一 角度照射到在基體的對置側上形成的、透射的衍射柵上。
[0038] 適用：
[0039] sin ( a ) (Ii1Ai2) n2+sin ( β ) n2= m 2 λ/g2 (2)
[0040] 其中，叫或η 2表示在光學上較濃密的介質中（在基體中）或在光學上較稀薄的介 質（環(huán)境）中的折射率。將等式（1)使用到等式（2)中提供對于柵常數 gl、g2的相應修改 的條件，該條件允許：使得衍射柵的特性如此相互協調，使得疊加的激光束以基本上相同的 出射角（0° )離開發(fā)射的衍射柵。對于典型的當前情況，即光學上較稀薄的介質是具有大 約H1= I. 〇折射率的空氣，在此推導出的對于柵常數g P &的關系與以上推導出的關系一 致，BP適用：m2/g2= m !/Qg1)。
[0041] 在另一實施方式中，在反饋機構的部分反射的衍射柵與疊加機構的衍射柵之間設 置光束望遠裝置。光束望遠裝置使得能實現：兩個否則典型地彼此相鄰布置的衍射柵以較 大的間距布置。通過光束望遠裝置自然也可以改變待疊加的激光束的強度分布（或光束橫 截面）的尺寸。光束望遠裝置可以包括透射的光學元件、例如透鏡，和/或反射的光學元件、 例如鏡。使用唯一的光學元件作為光束望遠裝置也是可能的。特別是在使用光束望遠裝置 的情況下，疊加機構的衍射柵可以構造為反射的柵，因為在這種情況下安裝空間足夠大，以 避免反射的疊加激光束照到部分反射的衍射柵上。
[0042] 如果在兩個衍射柵之間使用具有成像比例A的光束望遠裝置，則同樣需要的是， 修改以上給出的柵常數之間的條件。在這種情況下為了激光束在疊加機構的衍射柵上的無 分散的疊加，適用：A Inyg2=Iii1/Qg1),其中，如上所述，Iii1表示反饋機構的部分反射的衍射 柵的衍射級次，m 2表示疊加機構的衍射柵的衍射級次，A表示光束望遠裝置的成像比例。在 這種情況下也有利的是，選擇相同的衍射級次（IIi 1= m2)，特別優(yōu)選Im11 = |m2| = 1的情況。 [0043] 本發(fā)明的第二方面涉及一種開始所述類型的裝置，該裝置還包括：用于將疊加的 激光束的照射分量反饋回到激光源的反饋機構，以及用于反射回到激光源的照射分量的相 位校正的相位校正機構。如上所述，反饋機構用于光源的激光發(fā)射器的波長穩(wěn)定化，從而 這些激光發(fā)射器產生分別具有不同波長的激光束。在反饋中存在這樣的問題：反射回到光 源的激光束必須精確地遇到對應的激光發(fā)射器，因為否則波長穩(wěn)定化強烈變差并且發(fā)射的 激光束的帶寬顯著增大，或者光譜捕獲區(qū)域減小并且激光發(fā)射器在不期望的光譜范圍中發(fā) 射。
[0044] 為了改善反射回到光源的照射分量的耦入，在本發(fā)明的本方面中提出，對疊加后 的激光束的波前面進行相位校正，使得反射回的照射分量可以盡可能精確地耦入到激光源 的激光發(fā)射器中。為了實現這一點，特別是反饋元件、更準確地說反饋元件的反射表面可以 匹配于疊加后的激光束或激光射束的相位波前的曲率。相比于在疊加機構與反饋機構之間 的疊加激光束的典型地在大約2厘米與大約20厘米之間范圍中的光路長度，相位波前的曲 率半徑典型地高出一個數量級以上，即該半徑為大約2米或以上。相位校正機構也可以具 有相位校正板，該相位校正板使得能實現在疊加后的激光束的光束橫截面的每個位置上可 個別調節(jié)的相位校正。
[0045] 在一個實施方式中，疊加機構構造為衍射柵，該衍射柵繞旋轉軸線可旋轉地支承， 以改變待疊加的激光束的波長。通過衍射柵繞典型地垂直于疊加機構延伸的適當旋轉軸線 的旋轉，能夠可令人吃驚地簡單的方式調整并適合地移動待疊加的激光束的波長。衍射柵 必要時可以借助于促動器繞旋轉軸線轉動。但是通常足夠的是，衍射柵可以借助于適合地 構成的軸承或適合的保持架而手動地進給或固定在相對于待疊加的激光束不同的角位置 上。
[0046] 在一個實施方式中，在激光源與反饋機構之間的光路中、優(yōu)選在疊加機構與反饋 機構之間的光路中，設置偏振濾波器。偏振濾波器用于過濾由激光源產生并且應被阻止反 饋到激光源中的不期望的照射分量，特別是不期望的TM模。在此有利的是，由相應的激光 發(fā)射器發(fā)射的激光束具有典型地大于大約95%的、具有在主偏振方向上的線性偏振的照射 分量（強度部分）并且僅大約5%的照射分量不沿主偏振方向偏振化。激光束的在主偏振 方向的方向上偏振的分量與不沿主偏振方向偏振的照射分量相比在邊緣區(qū)域（高的SA角 度分量）不太強地形成的意義上看具有更高的光束質量。因此，通過設有將不期望的、不沿 主偏振方向偏振的照射分量濾出的偏振濾波器，可以提高反射回到激光源的照射分量的光 束質量。在疊加機構與反饋機構之間布置偏振濾波器已經證實為有利的，因為疊加的激光 束在那里典型地準直，這對于偏振過濾是有利的。
[0047] 在該實施方式的進一步改進中，偏振濾波器和疊加機構或者偏振濾波器和反饋機 構構造為共同的光學元件。偏振濾波器例如可以通過在反饋機構或疊加機構上設置適合的 介電層實現。當然，偏振濾波器和反饋機構或疊加機構的組合也能夠以不同于通過介電層 的方式實現。
[0048] 優(yōu)選地，相位校正機構的相位校正元件和反饋機構構造為共同的光學元件。該共 同的光學元件可以特別是包括球形的或圓柱形的彎曲，該彎曲匹配于疊加后的激光束的波 前面的（平均）彎曲。附加地，必要時可以與位置有關地借助于另外的相位校正元件，例如 借助于上述相位校正板，通過光束橫截面來校正與波前面的平均彎曲的、變化的偏差。
[0049] 在另一實施方式中，反饋機構構造為具有部分地反射疊加后的激光束的表面的耦 出元件。如上所述，耦出元件連同激光源或發(fā)射器共同形成（外）諧振器。如在常規(guī)的外 諧振器中常見的那樣，耦出元件反射第一照射分量并發(fā)射第二照射分量，該第二照射分量 例如可以耦入到光導纖維中。在常規(guī)的外諧振器中，耦出元件的部分反射的表面平面地構 成并且例如可以通過光導纖維的部分反射的光入射面形成。
[0050] 在一種改進中，耦出元件的部分反射的表面具有（通常凹的）彎曲并且優(yōu)選圓柱 形或球形地構成。部分反射的表面的彎曲典型地匹配于疊加后的激光束的相位波前的通常 圓柱形或球形的彎曲。在部分反射的表面圓柱形構成的情況下，可以在FA方向上或在SA 方向上優(yōu)化反饋。
[0051] 為了在SA方向上和在FA方向上分開地使反饋損失最小化，需要為了相位校正而 在SA方向上和在FA方向上使用不同的折射能力。在部分反射的表面的球形構成的情況下 必要時也可以不僅沿SA方向而且沿FA方向優(yōu)化反饋，只要存在另一成像光學元件或一組 元件（例如光束望遠裝置）。必要時，反射的表面也可以具有兩個不同的曲率半徑（交叉 圓柱形透鏡或散光透鏡）。當然，在產生多個疊加的激光束的裝置中，一個共同的耦出元件 可以用于疊加后的激光束，在該共同的耦出元件上設有多個并排設置并且匹配于相位曲率 的、部分反射的表面（例如呈光柵行或陣列的形式）。
[0052] 在另一實施方式中，耦出元件構造為用于耦出的或發(fā)射的疊加激光束的光束成 形，亦即耦出元件具有用于耦出的疊加激光束的折射能力。例如出于該目的耦出元件的射 出側表面可以具有彎曲并且特別是構造為半月形透鏡。在這種情況下，半月形透鏡的（通 常凹的）透鏡面形成所述部分反射的表面，這例如可以通過在透鏡面上設有適合的反射層 來實現。背離外諧振器的、通常凸的透鏡面用于：使由裝置或外諧振器耦出的照射分量準直 或者負責使耦出的照射分量的分散特性不受到或僅很小地受到部分反射表面的彎曲的影 響。
[0053] 在一個改進中，相位校正機構具有成像光學元件，其中，該成像光學元件的曲率半 徑匹配于疊加后的激光束的相位曲率的半徑并且該成像光學元件構造為用于使疊加后的 激光束準直到耦出元件的平的部分反射表面上。準直光學元件可以特別是構造為準直透 鏡，準直透鏡的曲率半徑為了優(yōu)化反饋而匹配于照射的疊加激光束的相位波前。在該實施 方式中，耦出元件可以具有包括平面幾何結構的部分反射表面，但也可能的是，部分反射的 表面附加地具有曲率。成像光學元件的曲率半徑并且其焦距由于匹配于相位曲率的半徑而 顯著（典型地至少一個數量級地）大于在疊加機構與耦出元件之間的光路的長度。在例如 疊加機構與耦出元件之間的光路在大約2厘米與20厘米之間的情況下，成像光學元件的焦 距通常在大約2米或以上。
[0054] 在另一實施方式中，疊加機構和反饋機構、特別是親出元件構造為共同的光學元 件。該共同的光學元件可以由對于激光束可透射的基體形成，在該基體的一個端側上安裝 有光柵形式的疊加機構，在該基體的對置的第二端側上施加有部分反射的層，該層可以特 別是具有（凸的）曲率。該共同的光學元件或基體例如可以以楔形棱鏡的形式構成。
[0055] 在一個實施方式中，布置在激光源與疊加機構之間的光路中的第一成像光學元件 與布置在激光源與疊加機構之間的光路中的第二成像光學元件一起形成光束望遠裝置。光 束望遠裝置可以用于提高反射回激光源的照射分量的反饋效率。特別是如果激光束沿FA 方向的疊加例如借助于圓柱形透鏡實現，則沿SA方向起作用的光束望遠裝置已經證實為 有利的。
[0056] 光束望遠裝置例如可以用于實現在第一成像光學元件的焦平面中的激光源的光 出射面與在第二成像光學元件的焦平面中的反饋機構之間的4倍成像。當然，為了提高反 饋效率，也可以使用一個單個光學元件代替光束望遠裝置。在這種情況下例如可以在該單 個光學元件的第一焦平面中布置激光源的光出射面，在該單個光學元件的第二焦平面中布 置反饋機構。
[0057] 在另一實施方式中，布置在激光源與疊加機構之間的光路中的成像光學元件與布 置在疊加的激光束的光路中的成像光學元件共同形成光束望遠裝置。該光束望遠裝置可以 用于例如為了耦入到光導纖維中而匹配光束橫截面。
[0058] 在另一實施方式中，該裝置具有光束偏轉機構，用于將激光束定向到疊加機構或 反饋機構的共同的疊加區(qū)域上。激光束在此可以如在開始所述的WO 2006/116477 A2中所 述那樣通過選擇激光束或激光發(fā)射器與對應的準直透鏡之間的不同間距而定向到疊加機 構的共同的疊加區(qū)域上，該疊加機構在這種情況下構造為角分散的光學元件。
[0059] 在該實施方式的一種進一步改進中，光束偏轉機構具有角形小平面元件，該角形 小平面元件包括多個角形小平面，用于將相應的激光束定向到共同的疊加區(qū)域上?？赏干?的角形小平面元件可被用于偏轉，其中，給每個待疊加的激光束配置用于定向的角形小平 面。角形小平面元件在這種情況下典型地具有包括通常楔形的部分區(qū)域的板形基體，這些 部分區(qū)域形成角形小平面。角形小平面元件也可以構造為反射的光學元件，該反射的光學 元件的鏡角形小平面相對于激光束如此定向，使得這些激光束偏轉到共同的疊加區(qū)域或者 定向到該共同的疊加區(qū)域上。為了優(yōu)化填充系數也可以使用雙角形小平面元件，或者可以 使用兩個相互協調的角形小平面元件，其中，每兩個角形小平面例如以變形棱鏡對的形式 協同作用。
[0060] 在另一實施方式中，光束偏轉機構具有多個偏轉鏡，用于將激光束定向到疊加機 構的共同的疊加區(qū)域上。在這種情況下由多個激光發(fā)射器或多個棒提供用于疊加的激光束 通過偏轉鏡定向到共同的疊加區(qū)域上。有利的是，在各個發(fā)射器或棒的光出射面與共同的 疊加區(qū)域之間的路徑長度大小相同。如果偏轉鏡的位置和偏轉鏡的偏轉角適合地選擇，則 到疊加區(qū)域的光學路徑長度相同的條件可以典型地滿足。根據激光束的準直質量，有可能 可以省去路徑長度相同的要求。
[0061] 在另一實施方式中，該裝置包括轉換機構，用于激光源的激光束的重組和/或用 于使激光源的激光束的定向轉動。如上所述，由激光源或由激光源的各個激光發(fā)射器產生 的激光束沿FA方向或沿SA方向具有不同的光束分散。特別是為了設置在一個共同的棒上 或者一個水平堆的多個棒上的多個激光發(fā)射器的激光束的疊加，可以證實為有利的是，將 激光束的取向旋轉，使得這些激光束不沿SA方向而是沿FA方向疊加。轉換機構可以特別 是構造為光學轉子，例如像在文獻US 2011/0216417 Al中所述的光學轉子，亦即使用兩個 或多個圓柱形透鏡、一個棱鏡或者借助于兩個在取向上旋轉90°的鏡。通過激光束定向的 變化可以避免由水平堆或棒的撓曲引起的反饋效率降低。
[0062] 轉換機構也可以在不使取向轉動的情況下引起由激光發(fā)射器產生的激光束的重 組。如上所述，沿SA方向并排設置的二極管棒的水平堆的激光束例如借助于兩堆相對扭轉 的板或鏡產生激光束的重組，從而這些激光束在轉換之后在取向不變化的情況下沿FA方 向疊置。
[0063] 在另一實施方式中，用于多個在共同平面中延伸的由激光源發(fā)出的激光束的準直 的準直透鏡與所述共同平面成角度地設置，并且準直透鏡與構造用于使激光束的取向轉動 的轉換機構共同引起激光束定向到共同的疊加區(qū)域上。在使用使激光束的取向旋轉的轉換 機構時，典型地在光路中布置在轉換機構之前的FA準直透鏡可以用于，將激光束以不同于 通常的角度入射到轉換機構上，從而這些激光束在經過轉換機構之后發(fā)散地延伸并且定向 到疊加機構的共同的疊加區(qū)域上。為了引起疊加，準直透鏡可以以例如大約〇. 5°或0. Γ 的較小角度相對于產生激光束的激光發(fā)射器典型地所在的共同平面傾斜。這些激光發(fā)射器 可以特別是設置在一個共同的激光棒上。
[0064] 用于借助于多個沿FA方向疊置的FA準直透鏡疊加激光束的另一可能性在于，將 FA準直透鏡沿FA方向稍微地相對于其通常位置錯開。這與在激光發(fā)射器和準直透鏡之間 使用不同間距具有相似效果，如在開始引用的文獻WO 2006/116477 A2中所述。
[0065] 在另一實施方式中，至少一個激光源具有至少一個光學模塊，該光學模塊具有多 個激光發(fā)射器，所述激光發(fā)射器用于產生具有沿一個方向并排設置的激光束的光束出射輪 廓。多個待疊加的激光束沿一個方向并排設置的光束輪廓的產生，對于借助于分散光學元 件的波長疊加是有利的。在最簡單情況下，光學模塊可以具有一個棒，激光發(fā)射器在該棒上 沿SA方向并排布置（機械堆疊），以便產生期望的光束出射輪廓。如果在這種情況下呈光 學轉子形式的轉換機構集成到光學模塊中，則光束出射輪廓中的各個激光束的定向可以被 旋轉，從而激光束可以在FA方向上疊加。
[0066] 在一個進一步改進中，光學模塊的多個激光發(fā)射器沿第一方向和與第一方向垂直 的第二方向相互錯開地設置。該錯開可以例如通過將激光發(fā)射器布置在梯形支撐結構例如 梯形熱沉的不同級上實現。光學模塊附加地具有光束偏轉機構，以便產生具有多個在一個 方向上并排設置的激光束的光束出射輪廓。如上所述，激光發(fā)射器（單個發(fā)射