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K: Fachverband Kurzzeitphysik

K 10: Laseranwendungen und Lasermaterialbearbeitung

K 10.4: Vortrag

Donnerstag, 2. April 2009, 14:30–14:45, HS Physik

Definierte Defekterzeugung in Glas mit hochrepetierender fs-Laserstrahlung — •Udo Löschner, Stefan Mauersberger, Jörg Schille, Robby Ebert und Horst Exner — Hochschule Mittweida - University of Applied Sciences, Mittweida, Germany

Fokussiert man hochintensive ultrakurze Laserpulse in transparentes Material, können gezielt Defekte erzeugt werden. Für die Untersuchungen stand ein hochrepetierender Femtosekundenlaser der Firma Clark MXR mit einer Pulsenergie von 8 Mikrojoule und einer minimalen Pulslänge von 250 Femtosekunden zur Verfügung.

Das verwendete Glasmaterial ist für die Laserwellenlänge (1030 nm) hochtransparent, sodass mit Ausnahme einer sehr geringen Anzahl von Gitterdefekten und Verunreinigungen keine Einzelphotonenabsorption stattfinden kann. Wird das Material jedoch hochintensiven Laserpulsen ausgesetzt, wirken zunehmend nichtlineare Effekte wie Mehrphotonenabsorption und Selbstfokussierung.

In unseren Untersuchungen wurden detailliert Materialveränderungen in Abhängigkeit von wichtigen Prozessparametern wie Pulsenergie, Pulsdauer, Repetitionsrate und Bestrahlungsregime analysiert. Über weite Parameterbereiche konnte Filamentbildung als Folge einer Materialmodifikation beobachtet werden. Nur bei bestimmten Laser- und Bestrahlungsparametern, das bedeutet oberhalb einer Pulsenergieschwelle bei definierter Laserpulsüberlappung und Pulslänge, lassen sich gezielt Defekte in transparentem Material erzeugen.