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Neue Methode macht Bestimmung des cw-Hintergrunds bei gepulsten Lasern zuverlässiger

14.03.2019

Der Einsatz gepulster Laser ist in vielen Bereichen absoluter Standard. Nahezu sämtliche Industrielaser sind mittlerweile gepulst.
Allerdings gibt es bei gepulsten Lasern ein messtechnisches Problem: Die direkte Messung des Leistungsanteils des continuous-wave-Hintergrunds von gepulsten Lasersystemen. Am Institut für Strahlwerkzeuge der Universität Stuttgart wurde nun ein Messgerät entwickelt, mit dem der cw-Leistungsanteil an der Gesamtleistung eines gepulsten Lasers gemessen werden kann.
Die Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH unterstützt die Universität Stuttgart bei der Patentierung und Vermarktung der Innovation.

Der Einsatz gepulster Laser ist in vielen Bereichen absoluter Standard. Nahezu sämtliche Industrielaser sind mittlerweile gepulst.


Messaufbau mit Strahlteilung und Absorberspiegel.

Grafik: Universität Stuttgart

Diese gepulsten Laser werden vor allem in der Materialbearbeitung und im Maschinen- und Automobilbau sowie bei der Herstellung von Photovoltaik-Wafern eingesetzt. Auch in der Medizintechnik sowie in der wissenschaftlichen und industriellen Messtechnik finden gepulste Laser Anwendung.

Allerdings gibt es bei gepulsten Lasern ein messtechnisches Problem: Die direkte Messung des Leistungsanteils des continuous-wave-Hintergrunds von gepulsten Lasersystemen. Am Institut für Strahlwerkzeuge der Universität Stuttgart wurde nun ein Messgerät entwickelt, mit dem der cw-Leistungsanteil an der Gesamtleistung eines gepulsten Lasers gemessen werden kann.

Dieser cw-Leistungsanteil konnte bislang mit herkömmlichen Methoden nicht exakt bestimmt werden. Bislang wird nur indirekt und rein qualitativ, beispielsweise über das Spektrum, auf den cw-Hintergrund geschlossen.

Das an der Universität Stuttgart neu entwickelte System „Background-to-Impulse Ratio Detector“ (BIRD) verwendet ein sättigbares Element mit großer Modulationstiefe, beispielsweise einen sättigbaren Absorberspiegel. Dieser sorgt für ein intensitätsabhängiges Messsignal.

Die Berechnung des Anteils des cw-Hintergrunds an der Gesamtleistung des Systems basiert damit auf Vergleichsmessungen mit und ohne Übergang des Laserstrahls über das sättigbare Element. Dazu wird der Strahl in leistungsgleiche Teilstrahlen gesplittet. Ist die Gesamtleistung bereits bekannt, kann auch auf die Strahlteilung verzichtet werden. Der Aufbau bzw. die Implementierung des Systems werden dadurch noch einfacher.

Durch die Messung des cw-Hintergrundes wird die Leistungsüberwachung erweitert. Die neue Methode kann einfach in bestehende Leistungsüberwachungssysteme integriert werden.


Durch die zuverlässige Quantifizierung des Leistungsanteils des cw-Hintergrunds an der Gesamtleistung ist das neue Messverfahren „BIRD“ sehr hilfreich bei der Entwicklung von neuen Lasern.

Die Erfindung wurde in Deutschland und den USA zum Patent angemeldet und in Deutschland wurde das Patent auch bereits erteilt. Die Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH unterstützt die Universität Stuttgart bei der Patentierung und Vermarktung der Innovation. TLB ist im Auftrag der Universität Stuttgart mit der weltweiten wirtschaftlichen Umsetzung dieser zukunftsweisenden Technologie beauftragt und bietet Unternehmen Möglichkeiten der Zusammenarbeit und Lizenzierung der Schutzrechte.


Für weitere Informationen: Innovationsmanager Dr.-Ing. Michael Ott (ott@tlb.de)

Weitere Informationen:

http://www.tlb.de
http://www.ifsw.uni-stuttgart.de

Annette Siller | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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