Diodengepumpte Ultrakurzpuls-Strahlquellen zur Erzeugung von Pikosekunden-Impulszügen hoher mittlerer Leistung und Energie durch gütegeschaltete Modenkopplung

Neuere Untersuchungen zur Präzisionsbearbeitung von Metallen haben gezeigt, dass durch die Verwendung von Lasersystemen mit Impulsdauern im Bereich von 10 ps hinsichtlich der Bearbeitungsqualität sehr gute Ergebnisse erzielt werden können. Gegenüber den bisher eingesetzten fs-Systemen haben die ps-Laser den Vorteil, dass sie deutlich höhere mittlere Ausgangsleistungen liefern. Daneben können sie erheblich einfacher, robuster und kostengünstiger aufgebaut werden. Um die für bestimmte Anwendungen sehr hohen Anforderungen an die Qualität der bearbeiteten Oberflächen und Kanten zu erfüllen, sollte die Energie der Laserimpulse nur knapp oberhalb der Abtragsschwelle der Metalle liegen. Aufgrund der guten Fokussierbarkeit der Strahlung reichen dazu Impulsenergien von wenigen µJ aus. Dadurch ist die pro Impuls erreichbare Abtragstiefe und damit die Bearbeitungsgeschwindigkeit stark herabgesetzt. Durch die Erhöhung der Repetitionsrate der ultrakurzen Impulse in den Bereich von einigen hundert kHz kann eine wirtschaftlich akzeptable Prozeßgeschwindigkeit erreicht werden. Eine weitere Möglichkeit zu einer deutlichen Steigerung der Abtragsraten ist der Einsatz von Lasersystemen die Gruppen von modengekoppelten Impulsen sogenannte Bursts emittieren. Erste Untersuchungen zur Mikrobearbeitung mit Bursts zeigen zusätzlich eine Verbesserung der Bearbeitungsqualität im Vergleich zum Einsatz von Einzelimpulsen.