InnoSlab Laser

In einem gütegeschalteten InnoSlab-Laser wird ein kontaktgekühlter, slabförmiger Laserkristall und eine Pockels-Zelle verwendet.

Das Bild zeigt die typische Intensitätsverteilung des Ausgangsstrahls im Nahfeld. Entlang der kleinen Dimension des gepumpten Querschnitts zeigt sich eine nahezu Gauss´sche Intensitätsverteilung. Entlang der großen Dimension hat die Intensitätsverteilung nahezu Top-Hat Form.

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Zur Erzeugung eines symmetrischen Gauss’schen Strahls wird der Strahl des Resonators mit Hilfe eines Zylinderteleskops symmetrisiert und die beugungsbedingten Nebenmaxima werden mittels eines Raumfilters eliminiert. Das Bild oben rechts zeigt die Intensitätsverteilung im Fernfeld nach Symmetrisierungsoptik und Raumfilter. Nach dem Raumfilter beträgt die Strahlqualität M2 1,1 in der einen Richtung und 1.2 in der Richtung senkrecht dazu.

Unter Verwendung einer strahlformenden Optik kann der eindimensionale Top-Hat-Strahl des Resonators aber auch in einen zweidimensionalen Top-Hat-Strahl mit einem rechteckigen oder quadratischen Querschnitt transformiert werden (vgl. Bild). Zweidimensionale Top-Hat-Strahlen mit einem rechteckigen oder quadratischen Querschnitt sind ideale Strahlen für den Hochgeschwindigkeitsabtrag und das Struktuieren von Dünnschichten.

 

Zur Steigerung der Pulsenergie und der mittleren Ausgangsleistung wird ein Aufbau mit Oszillator und Verstärker verwendet. Das Bild zeigt die typische Pulsenergie sowie Pulslänge eines HD40l-E Lasers mit einem Nd:YAG Laserkristall. Die Pulsenergie beträgt 50mJ bei 6kHz, während die Pulslänge aufgrund des kurzen Resonators (<10cm) nur 7ns beträgt. Mit einer Pulsleistung von 7MW hält der HD40l-E Laser den Weltrekord unter den in der Industrie genutzten gütegeschalteten Lasern bei einer Wiederholungsrate, die mehrere kHz beträgt.

 

Bei 50kHz beträgt die Durchschnittsleistung eines HD40II-E mit einem Nd:YVO4 Kristall 400W. Durch die Nutzung eines LBO Frequenzverdopplers kann eine Durchschnittsleistung von über 300W im grünen Wellenlängenbereich erzeugt werden. Die Pulslänge beträgt 8ns bei der Grundwellenlänge im Infraroten und 7ns bei der zweiten Harmonischen.

Unsere Innovation ist die InnoSlab-Technologie, welche uns dazu befähigt Laser zu konstruieren, die eine neue Generation Laserstrahlquellen repräsentieren. InnoSlab Laser sind sehr kompakte Laserquellen und stehen simultan für hohe Strahlqualität, hohe Effizienz und eine hohe Ausgangsleistung.

Durch eine optimale Kombination von Kristallform, Kühlung und Resonatordesign verfügt der InnoSlab-Laser über eine Reihe von einzigartigen Eigenschaften, die nicht bei anderen Lasertypen gefunden werden können.

  • Kurze Pulsdauer und hohe Pulsspitzenleistung – Präzisionsbearbeitung mit kleinen wärmebeeinflussten Zonen
  • Hohe Strahlqualität nahe dem theoretischen Maximum – exzellent für die Mikrobearbeitung
  • Hohe Leistung und Skalierbarkeit – hohe Produktivität
  • Kompaktheit und hohe Zuverlässigkeit – niedrige Betriebskosten
  • Hohe Effizienz – niedriger Energieverbrauch und umweltfreundlich
  • Hohe Flexibilität bei Strahlprofilen – hohe Prozesseffizienz

Eine weitere Eigenschaft des InnoSlab-Lasers mit vielfältigem Nutzen ist das maßgeschneiderte Strahlprofil: von kreisförmig Gauss’schen, über linienförmige eindimensionale Top-Hat bis zu quadratischen zweidimensionalen Top-Hat – Individuell für Ihre Anforderungen.