Beschreibung
bzw. der Resonatorverluste erlauben.
Autorenporträt
Inhaltsangabe1 Einleitung.- 1.1 Überblick über die Anwendungsgebiete.- 1.2 Laser in der Materialbearbeitung.- 1.3 Anforderungen an die optischen Komponenten.- 1.4 Strukturierung der Arbeit.- 2 Strahlausbreitung.- 2.1 Natur der elektromagnetischen Strahlung.- 2.1.1 Interferenz und Kohärenz.- 2.1.2 Ausbreitungsgesetze.- 2.1.2.1 Geometrische Optik.- 2.1.2.2 Berücksichtigung der Wellennatur.- 2.1.2.3 Beschreibung der Propagation.- 2.1.2.4 Physikalische Bedeutung der Invarianten.- 2.1.2.5 Berechnung der Propagation mit Hilfe der Invarianten.- 2.1.2.6 Charakterisierung von Laserstrahlen.- 2.1.3 Beschreibung realer Laserstrahlung.- 2.1.3.1 Umsetzung der theoretischen Erkenntnisse.- 2.1.3.2 Vorgehensweise.- 2.1.3.3 Berechnung eines Beispiels.- 2.1.3.4 Bedeutung des zweiten Moments.- 2.2 Wechselwirkung mit Materie.- 2.2.1 Dielektrische Materialien.- 2.2.2 Metalle.- 2.2.3 Streuung.- 3 Optische Komponenten.- 3.1 Einfluß optischer Elemente auf den Strahl.- 3.1.1 Brechung und Reflexion.- 3.1.2 Mathematische Beschreibung.- 3.1.2.1 Matrizenformalismus der geometrischen Optik.- 3.1.2.2 Kirchhoff-Fresnel-Methode.- 3.1.2.3 Ray-Tracing-Verfahren.- 3.1.2.4 Gaußsche Strahlen.- 3.1.3 Einfluß von Aperturen.- 3.2 Optische Elemente.- 3.2.1 Ideale Form fokussierender Spiegel.- 3.2.2 Sphärische Spiegel.- 3.2.3 Linsen.- 3.3 Optische Komponenten für Hochleistungslaser.- 3.3.1 Allgemeine Anforderungen.- 3.3.1.1 Übersicht.- 3.3.1.2 Konstruktive Anforderungen.- 3.3.2 Aberrationen einzelner Elemente.- 3.3.2.1 Sphärische Aberration.- 3.3.2.2 Astigmatismus.- 3.3.2.3 Einfluß des Wellenfrontfehlers auf die Fokussierbarkeit.- 3.3.3 Aberrationen optischer Systeme.- 3.3.3.1 Teleskope mit sphärischen Spiegeln.- 3.3.3.2 Teleskope mit parabolischen Spiegeln.- 3.3.3.3 Vergleich und Bewertung.- 3.4 Justage optischer Elemente.- 3.4.1 Anforderungen an die Justage.- 3.4.2 Möglichkeiten der Justage.- 3.4.3 Konzepte für vorjustierte optische Komponenten.- 3.5 Dimensionierung der Kühlung.- 4 Untersuchungsmethoden.- 4.1 Interferometrie.- 4.1.1 Gr- undlagen zur Interpretation von Interferenzstreifen.- 4.1.2 Messung von Oberflächenkonturen.- 4.1.3 Messung an transmittierenden Elementen.- 4.1.4 Auswerteverfahren.- 4.1.4.1 Auswertung durch Abzählen der Streifen.- 4.1.4.2 Rechnergestütze Auswertung.- 4.1.5 Separation der Effekte.- 4.1.6 I nterferometerauf bauten.- 4.2 Messung der Absorption.- 4.2.1 Prinzip der Absorptionsmessung.- 4.2.2 Aufbau der Laserkalorimetrie.- 4.2.3 Meßverfahren.- 4.2.4 Auswertung.- 4.2.4.1 ballistisches Verfahren.- 4.2.4.2 Gradientenverfahren.- 4.2.4.3 Vergleich der beiden Verfahren.- 4.2.4.4 Anforderungen an die Meßapparatur.- 4.2.5 Absorptionswerte.- 4.2.6 Ergänzende Betrachtungen zu transmittierenden Proben.- 4.2.6.1 Bestimmung des Extinktionskoeffizienten.- 4.2.6.2 Messungen an unbeschichteten Proben.- 4.2.6.3 Teilreflektierend / antireflex-beschichtete Proben.- 4.3 Finite Elemente Methode.- 5 Verhalten bei Bestrahlung.- 5.1 Kupferspiegel.- 5.1.1 Spiegel mit integrierter Kühlwasserführung.- 5.1.1.1 Experimenteller Aufbau.- 5.1.1.2 Numerische Simulation.- 5.1.1.3 Ergebnisse.- 5.1.1.4 Ausblick.- 5.1.1.5 Vergleich mit anderen Autoren.- 5.1.2 Spiegel mit äußerer, direkter Kühlung.- 5.1.3 Spiegel mit indirekter Kühlung.- 5.1.4 Spiegel mit nicht-rotationssymmetrischer Geometrie.- 5.2 Transmittierende Komponenten aus ZnSe.- 5.2.1 Experimentelle Untersuchung.- 5.2.2 Numerische Untersuchung.- 5.2.3 Ergebnisse.- 5.2.3.1 Einfluß der Kühlung.- 5.2.3.2 Einfluß der Leistung.- 5.2.3.3 Einfluß des Strahlradius.- 5.2.3.4 Wellenfrontfehler durch Bestrahlung.- 5.2.3.5 Vergleich mit numerischer Berechnung.- 6 Auswirkungen auf die Fokussierbarkeit.- 6.1 Zusammenhang zwischen Deformation und Fokusparametern.- 6.1.1 Fokuslage.- 6.1.2 Fokusvergrößerung.- 6.2 Zusammenfassung der Ergebnisse.- 6.3 Ergänzende Ergebnisse aus der Literatur.- 6.4 Vorschläge für weitere Untersuchungen.- 7 Zusammenfassung.- 8 Literaturverzeichnis.- A Anhang.- A.1 Unschärferelation und Lasermoden.- A.2 Fehlerdiskussi
Herstellerkennzeichnung:
Springer Vieweg in Springer Science + Business Media
Abraham-Lincoln-Straße 46
65189 Wiesbaden
DE
E-Mail: juergen.hartmann@springer.com
