Strahlführungs- und -formungsmethoden in Multistrahlsystemen mit einzeln adressierbaren Teilstrahlen für Hochleistungs-Ultrakurzpuls-Laserstrahlung

Um bei der Oberflächenstrukturierung mittels Hochleistungs-Ultrakurzpulslaserstrahlung (P₀ > 500 W, tᴘ < 10 ps) die industriell geforderten Bearbeitungsgeschwindigkeiten zu erzielen, wird oftmals der Ansatz der Strahlparallelisierung verfolgt. Durch Aufteilung des Rohstrahls und individueller zeitlicher Manipulation der erzeugten Teilstrahlen wird die Produktivität gesteigert und gleichzeitig die Möglichkeit erhalten, beliebige Strukturen auf dem Werkstück generieren zu können. Die Einzelstrahlmanipulation erfolgt bei dem in dieser Arbeit verfolgten Ansatz durch mehrkanalige Akusto-Optische Modulatoren (AOM). Klassischerweise werden Relay-Optiken zur Strahlparallelisierung eingesetzt, deren Linsendurchmesser durch die Baugröße der parallel angeordneten Modulatoren bestimmt werden. Die hierbei gleichzeitig eintretende fokussierende Wirkung limitiert die Effizienz, Schaltzeit und Zerstörschwelle der AOMs. Unter Verwendung neuartiger Prismen-Arrays, kann ein kompaktes optisches System realisiert werden, das die Strahlparallelisierung von der Strahlformung entkoppelt. Neben einer vereinfachten Justage können so die oben genannten Eigenschaften der AOMs vollumfänglich genutzt werden.