Mikromaterialbearbeitung mit High-Brightness Diodenlasern

摘要

In der Laser-Mikromaterialbearbeitung ist die Brightness der Laserquelle ein sehr wichtiges Charakteristikum. Hochleistungsdiodenlasersysteme sind fur viele Applikationen nicht die Laser der Wahl, da sie in der Regeln nur eine relativ geringe Strahlqualitat aufweisen. Die geringe Brightness von Hochleistungsdiodenlasersystemen hat zwei Grunde. Zum einen hat dieser Lasertyp eine multimode Abstrahlung, zum anderen ist die Strahlqualitat stark asymmetrisch. Diese Asymmetrie fuhrt dazu, dass in konventionellen Hochleistungdiodenlasersystemen die Strahlqualitat bei der Strahlformung signifikant verschlechtert wird. In dieser Arbeit werden Lasersysteme vorgestellt, in denen mithilfe einer Mikrooptik das Licht des Hochleistungsemitters hocheffizient in eine Glasfaser mit einem kleinen Kern gekoppelt wird. Auf diese Weise stehen effiziente und preiswerte high-brightness Diodenlaser zur Verfugung, die die Mikromaterialbearbeitung mit hohen Leistungsdichten ermoglichen. Es werden unterschiedliche Applikationen aus den Bereichen Kunststoffschweissen, Flexografie und dem Markieren beschrieben. Die verwendeten Leistungsdichten liegen zwischen 4 × 10~5 W/cm~2 und 10~4 W/cm~2.