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K: Fachverband Kurzzeitphysik

K 4: Optische Verfahren II

K 4.2: Hauptvortrag

Dienstag, 31. März 2009, 11:40–12:10, HS Physik

Strahl- und Optikcharakterisierung für Anwendungen in der Laser-Materialbearbeitung — •Bernd Schäfer, Klaus Mann und Bernhard Flöter — Laser-Laboratorium Göttingen, Hans-Adolf-Krebs-Weg 12, 37077 Göttingen

Mit steigenden Qualitätsanforderungen an lasergestützte Produktionsprozesse wächst auch die Bedeutung von Verfahren zur umfassenden Charakterisierung von Laserstrahlen und den entsprechenden, für Transport und Fokussierung der Strahlung eingesetzten Optiken.

Der Vortrag gibt einen Überblick über den Stand und aktuelle Entwicklungen im Bereich der Laserstrahlcharakterisierung. Neben der Beschreibung von Messmethoden nach ISO-Norm liegt ein Schwerpunkt auf der Diagnose mit Hartmann-Shack Wellenfrontsensoren. Die simultane Erfassung von Wellenfront und Nahfeldprofil erlaubt es Parameter wie Strahldurchmesser, Divergenz und M* quasi in Echtzeit bestimmen. Für kohärente Strahlungsfelder ist darüber hinaus die Berechung der Strahlpropagation möglich. Erweiterungen des Wellenfrontsensors und alternative Techniken insbesondere zur Erfassung der Kohärenzeigenschaften von Laserstrahlung werden kurz angesprochen.

Drüber hinaus wird ein neues photothermisches Verfahren basierend auf der Bestimmung der strahlungsinduzierten thermischen Wellenfrontdeformation in Hochleistungs-Laseroptiken vorgestellt. Die Methode erlaubt neben einer schnellen und präzisen Bewertung der Performance bestrahlter Komponenten zusätzlich die Bestimmung des Absorptionskoeffizienten. Als Beispiel werden Messungen an Quarzoptiken bei 193nm vorgestellt und diskutiert.