Photothermische Messungen zur Reduktion und passiven Kompensation thermischer Linsen

Thermische Effekte in optischen Komponenten stellen eine Herausforderung für industrielle Anwendungen von Hochleistungslasern dar. Um thermische Linsen - und damit den „Fokusshift“ - zu verringern, muss zum einen die Absorption möglichst niedrig gehalten werden, zum anderen sind Methoden zur Kompensation dieser Effekte denkbar. Zur Entwicklung eines absorptionsarmen F-Theta-Objektivs wurden zusammen mit der Fa. Sill Optics GmbH optische Materialien charakterisiert. Ebenso wurden Materialien zur passiven Kompensation thermischer Effekte auf ihre Eignung untersucht. Dazu wurde am LLG ein System zur ortsaufgelösten Bestimmung von Wellenfrontdeformationen auf der Basis eines hochempfindlichen Hartmann-Shack-Sensors entwickelt. Aufgrund der direkten Proportionalität zwischen thermischer Wellenfrontdeformation und Absorption kann das photothermische Verfahren zur schnellen Bestimmung optischer Eigenschaften eingesetzt werden. Die thermische Last wurde mit einem 500 W Yb Faserlaser (λ = 1070 nm) eingebracht. Neben Ergebnissen zu den Absorptionseigenschaften verschiedener optischer Materialien und Schichten werden Messungen zur thermischen Kompensation von F-Theta-Objektiven vorgestellt.