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Q: Quantenoptik und Photonik

Q 4: Festkörperlaser

Q 4.2: Vortrag

Montag, 22. März 2004, 14:15–14:30, HS 218

Flexible Festkörperlaser hoher Strahlqualität und Pulsspitzenleistung in Anwendungen zum Bohren, Schneiden und Ritzen mit hohem Aspektverhältnis — •Alexander Binder¹, Thomas Riesbeck² und Hans Joachim Eichler² — ¹LMTB GmbH, Schwarzschildstr.8, 12489 Berlin — ²TU Berlin, Str. des 17. Juni 135, 10623 Berlin

Thermisch und mechanisch hochfeste Werkstoffe wie z.B. Hartmetalle und eine Vielzahl technischer Keramiken kommen zunehmend in der Energiewirtschaft und der Nachrichtentechnik zum Einsatz, lassen sich mit herkömmlichen Verfahren nur schwer bearbeiten.

Gepulste Lasersysteme hoher Leistungsdichte und Strahlqualität sind in der Lage, hohe Abtragsraten dieser Materialien zu ermöglichen. Das Material wird dabei unter sehr geringer Schmelzbildung fast vollständig verdampft. Durch die lokale Energieeinbringung ist die thermische Belastung des Bauteils gering. Da der Prozeß berührungsfrei ist, ist die mechanische Beanspruchung minimal. Zudem arbeitet das Werkzeug Laser verschleißfrei wodurch eine entsprechende Nachführung während des Prozesses entfällt.

Der in dieser Arbeit vorgestellte Laser ist ein Nd:YAG-Oszillator-Verstärkersystem mit einer mittleren Ausgangsleistung von bis zu 124W bei einer Strahlqualität M² = 2,2 . Durch die sehr gute Strahlqualität und die hohe Flexibilät des Systems sind Bohrungen mit einem Durchmesser/Tiefenverhältnis von 1:200 ebenso möglich wie Schnittfugen von wenigen Mikrometern Breite.