Kurze Pulse mit hoher Präzision

Beim Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) stehen auf der Laser 2001 der Femtosekundenlaser (fs-Laser) und Femtosekunden-Laseranwendungen im Mittelpunkt. Präsentiert wird u.a. ein fs-Lasersystem mit einem direkt diodengepumpten Verstärker, mit fs-Lasern gefertigte Exponate sowie optische Komponenten für fs-Lasersysteme.
Der Vorteil des fs-Lasers (1 fs = 10-15 s) sind die extrem kurzen Pulsdauern, die es ermöglichen, nicht nur Metalle hochpräzise, schmelz- und gratfrei zu bearbeiten, sondern auch thermisch hochsensible Werkstoffe. Anwendungsgebiete hierfür sind Fertigungstechnik, LifeScience, Telekommunikation, Medizin etc.
Die für die hochpräzise und sehr schädigungsarme Materialbearbeitung (z.B. Augenoperationen) erforderlichen Pulsenergien können nicht direkt mit einem Laseroszillator erzielt werden. Daher hat das LZH einen regenerativen Cr:LiCAF-Verstärker entwickelt, mit dem durch direktes Diodenpumpen größere Gesamteffizienzen als bei all-solid-state Ti:Saphir-Lasersystemen und ein kompakterer und preisgünstigerer Systemaufbau ermöglicht werden.
Auf dem Stand zeigt das LZH Bauteile, die mit dem fs-Laser gefertigt wurden. Die Exponate umfassen u.a. intravaskuläre Gefäßwandstützen (Stents) aus organischen Polymeren. Dank des geringen Wärmeeintrags treten selbst an diesem thermisch hochsensiblen Werkstoff keinerlei Beschädigungen auf. Die sehr hohen Qualitätsanforderungen in der Medizintechnik können mit dem fs-Laser problemlos erfüllt werden.
Auch mit dem fs-Laser gefertigte Bauteile aus Formgedächtnislegierungen (FGL) werden ausgestellt. Kennzeichnend für FGL ist, dass sie nach einer mechanischen Verformung durch Wärmeeinwirkung ihre ursprüngliche Form wieder einnehmen können. Für die FGL-Bearbeitung ist der fs-Laser dank der ultrakurzen Pulse und des vernachlässigbaren Wärmeeintrags besonders geeignet, da das Werkstoffgefüge nicht beschädigt wird und der Formgedächtniseffekt somit vollständig erhalten bleibt.
Für optische Komponenten von fs-Lasern bedarf es spezieller optischer Beschichtungen, Kristalloptiken etc. Das LZH hat hierbei den Schwerpunkt auf die Konzeptionierung und Beschichtung von Resonatorspiegeln gelegt, deren spektraler Phasenverlauf optimal auf den fs-Laser abgestimmt ist. Auf dem Stand werden optische Komponenten für fs-Anwendungen präsentiert.
Weiterhin wird das EUREKA-Projekt „SAFEST“ vorgestellt, das sich mit Lasersicherheit bei Ultrakurzpulslasern befasst.
Laser Zentrum Hannover e.V.
Dipl.-Fachübers. Silke Kramprich
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