Extreme Parallelisierung erschließen: 1 kW Ultrakurzpulsbearbeitung mit Kompensation räumlich-zeitlicher Effekte bei großen Strahlteilungswinkeln
- 1Institut für Angewandte Physik, Friedrich-Schiller-Universität Jena
- 2TRUMPF Laser- und Systemtechnik GmbH
- 3TRUMPF Laser SE
- 4Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF
Neueste Fortschritte in der industriellen Ultrakurzpuls-Lasertechnologie führten zur Entwicklung der 1 kW TruMicro Serie 9000. Deren sub-Pikosekundenpulse mit bis zu 10 mJ Energie ermöglichen Hochdurchsatz-Prozesse, wobei typischerweise moderate Fluenzen für effiziente, hochwertige Ergebnisse nötig sind. Diffraktive Strahlteilung steigert den Durchsatz durch Aufteilung energiereicher Pulse in viele Spots, kann jedoch bei großen Beugungswinkeln räumlich-zeitliche Verzerrungen verursachen, wodurch die Spitzenintensität sinkt, während Spotdurchmesser und Pulsdauer zunehmen.In einer Linie können über 300 äquidistante Spots erzeugt werden, nicht-äquidistant sogar über 1000. Dabei kann sich der Spotdurchmesser um den Faktor 3,5 und die Pulsdauer um 1,75 erhöhen. Diese Effekte können die Licht-Material-Wechselwirkung beeinflussen und müssen berücksichtigt werden. Dennoch ermöglicht die Kombination aus Hochleistungs-USP-Laser und optimierter diffraktiver Strahlteilung eine robuste, skalierbare Ultrakurzpulsbearbeitung im industriellen Maßstab – vorausgesetzt, räumlich-zeitliche Verzerrungen werden sorgfältig kompensiert, um gleichmäßige Qualität bei hohem Durchsatz sicherzustellen.