Laseroptik und Strahlformung

Reflektierende Fokussier- und Strahlablenkelemente: Off-Axis-Parabolspiegel, zylindrische oder torische Spiegel. Neben der Flächenform sind Halterung, optische Achslage und mechanische Bezüge entscheidend.

Axikone und konische Flächen: Geometrien für Untersuchungen ringförmiger oder Bessel-ähnlicher Strahlen. Spitzenzustand und Übergänge erfordern besondere Aufmerksamkeit; der nutzbare Bereich hängt vom optischen Aufbau ab.

Freiform-Strahlformer oder Replikationsurformen: Flächen für eine gewünschte Intensitätsverteilung. Ein Top-Hat-Profil ist keine Eigenschaft des bearbeiteten Bauteils allein; es muss mit dem Eingangsstrahl und dem gesamten System bewertet werden.

Diamantdrehen eignet sich für rotationssymmetrische Profile; fünfachsige und Overdrive-unterstützte Bearbeitung erschließen richtungsabhängige Flächen und Freiformen. Lokale Merkmale und Bezüge können Fräsen oder weitere Schritte erfordern. Das Verfahren wird für die konkrete Werkstoffsorte und Geometrie gewählt.

Die NanoGrip-Aufspannung und integrierte taktile oder berührungslose Messungen unterstützen einen durchgängigen Einrichtungs- und Korrekturprozess. Neben der geometrischen Prüfung auf der Maschine überprüft eine gesonderte Funktionsprüfung die tatsächliche Laserstrahlverteilung.

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Bei einem Metallspiegel sind Grundkörper, optische Schicht und erforderliche Beschichtung getrennte Entscheidungen. Bei einem transmissiven Element sind Wellenlängenbereich, Materialtransmission, Sprödwerkstoffbearbeitung und mögliche oberflächennahe Schäden zu berücksichtigen. Eine neue Werkstoffsorte wird in einem repräsentativen Bearbeitungsversuch untersucht.

Mittlere Leistung, Pulsenergie, Wiederholrate und Strahldurchmesser führen zu unterschiedlichen Betriebsbelastungen. Thermisches Verhalten, Beschichtung und mögliche Laserzerstörschwellenprüfungen werden mit der Systementwicklung abgestimmt; sie lassen sich nicht allein aus der Oberflächenrauheit ableiten.

Auf Bauteilebene definieren wir aktive Apertur, Sollformabweichung, Oberflächentopografie und mechanische Bezüge. Bei einem Axikon können Kegelwinkel, Spitzenbereich und Kantenzustand gesonderte Bewertungen erfordern; bei einer Freiform steile Bereiche und Übergänge.

Auf Systemebene sind Zielstrahlprofil, Auswerteebene, Definition der Gleichmäßigkeit und Justagezustand festzulegen. Wellenfront- oder Leistungsmessungen werden einbezogen, wenn das Funktionsziel dies erfordert. Das Angebot benennt interne und kooperative Prüfungen sowie die jeweiligen Zuständigkeiten.

Unser Ansatz für Messung und Validierung

Vor der Fertigung des vollständigen Elements können wir eine Testfläche, ein kritisches Spitzenmerkmal oder ein Versuchsbauteil mit begrenzter Apertur auswählen. Der Versuch kann lokale Form, Kantenzustand, Aufspannung oder Messbarkeit untersuchen. Den erforderlichen Nachweis für den nächsten Schritt legen wir vorab fest.

Ein korrigiertes Bauteil wird mit einheitlichen Bezügen und Auswertebedingungen verglichen. Nach der Geometriekorrektur wird die Strahlformungsleistung im für die Aufgabe definierten optischen Aufbau geprüft.

Das vereinbarte Arbeitspaket kann eine Machbarkeitsbewertung, ein Versuchsbauteil oder ein Zeichnungsbauteil liefern. Die Dokumentation verknüpft Bauteilkennung, Bezüge, Auswertebereich und vereinbarte Messergebnisse. Optische Beschichtung und Systemfunktionsprüfung können als gesonderte Aufgaben einbezogen werden.

Off-Axis-Parabolspiegel · Entwicklungskonzept

Zylindrischer und torischer Spiegel · Entwicklungskonzept

Urform für ein Mikrolinsenarray · Entwicklungskonzept

Laserwellenlänge und Betriebsart; Größe und bekanntes Profil des Eingangsstrahls; Zielverteilung und Auswerteebene; Apertur, Werkstoff und mechanische Schnittstellen; Toleranzen, Prüfbedarf und Stückzahl. Auch ohne Modell kann eine Funktionsbeschreibung einen sinnvollen ersten Schritt definieren.

Laseroptik-Aufgabe besprechen

Flächengeometrien im 3D-Flächenlabor erkunden · Das Labor veranschaulicht Geometrie; es ist keine Laseroptik-Simulation.

Reflektierender Strahlformer für einen Laserfertigungsversuch