Fertigung und QS bei Laser Components
Gaußspiegel für die Laserentwicklung
Als einer von nur wenigen Herstellern weltweit ist die in Olching bei München ansässige Laser Components dafür ausgerüstet, Gaußspiegel zu fertigen und eine tiefgehende Qualitätssicherung durchzuführen.
Laserentwickler nutzen Gaußspiegel, um eine hohe Strahlintensität bei guter Strahlqualität zu erreichen. Gaußspiegel werden auch GRMs (Graded Reflectivity Mirrors) genannt, weil ihr Reflexionsgrad vom Zentrum der Optik bis nach außen hin gaußförmig abnimmt. Statt eines konvexen Auskopplers mit gleichmäßiger Reflexion kann man nämlich resonatorseitig auch einen GRM mit einem gaußförmigen Reflexionsverlauf verwenden. Dadurch wird größtenteils der zentrale Teil des Strahls reflektiert und somit vornehmlich die zentrale Mode im Laserkristall verstärkt. Man erhält so einen leistungsstarken Laserstrahl mit minimaler Divergenz und einem sehr guten Fernfeldverhalten.
Nützlich ist das zum Beispiel für Anwendungen, bei denen eine gewünschte Ziel-Wellenlänge durch Frequenzverdopplung erzeugt wird. Dabei wird die Frequenz beispielsweise eines Nd:YAG-Lasers der Wellenlänge 1064 nm durch die Interaktion mit einem nicht linearen Laserkristall verdoppelt. Je höher die Intensität des ursprünglichen Strahls, desto besser funktioniert diese Transformation. Eine konkrete Anwendung für eine solche Frequenzverdopplung zum Zweck der Effizienz-Erhöhung ist die lasergestützte Materialverarbeitung im Medizinbereich. Aber auch bei Lidar-Systemen, bei denen die guten Fernfeld-Eigenschaften genutzt werden können – wie etwa bei der messtechnischen Bestimmung des Zustands unserer Atmosphäre – finden Gaußspiegel als Auskoppler Anwendung.
GRMs werden folglich immer im Zusammenspiel mit monochromatischem Licht genutzt. Laser Components fertigt standardmäßig Gaußspiegel für die Wellenlänge 1064 nm und mit Durchmessern zwischen 8 mm bis 25,4 mm. Andere Wellenlängen und Durchmesser sind ebenfalls möglich.
Automatisierter Messplatz
Die größte Herausforderung hinsichtlich einer reproduzierbaren Fertigung ist der gleichbleibende Reflektionsverlauf, auch über verschiedene Chargen hinweg. Eine akribische Qualitätskontrolle ist also bei diesen Optiken erheblich wichtiger als bei herkömmlichen Spiegeln und Linsen. Daher wird dieses Merkmal zusätzlich zur üblichen Ausgangskontrolle untersucht. Dazu hat die Entwicklungsabteilung von Laser Components einen automatisierten Messplatz aufgebaut, mit dem jede Gaußoptik untersucht wird, bevor sie das Haus verlässt. Dabei tastet ein Dauerstrichlaser den Spiegel entlang seines Durchmessers ab und dokumentiert so die Reflexionswerte über die gesamte Breite. Nur Spiegel, die in allen Kriterien den Spezifikationen des Kunden entsprechen, werden ausgeliefert. Kunden können die Qualität anhand der mitgelieferten Messkurve eigenständig nachprüfen.
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