Extreme Parallelisierung erschließen: 1 kW Ultrakurzpulsbearbeitung mit Kompensation räumlich-zeitlicher Effekte bei großen Strahlteilungswinkeln

* TRUMPF Laser- und Systemtechnik SE, Ditzingen;
** Institut für Angewandte Physik, Abbe Center of Photonics, Friedrich-Schiller-Universität
Jena;
*** TRUMPF Laser SE, Schramberg;
**** Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik, Jena

dario.mekle@trumpf.com

Abstract

Neueste Fortschritte in der industriellen Ultrakurzpuls-Lasertechnologie führten zur Entwicklung der 1 kW TruMicro Serie 9000. Deren sub-Pikosekundenpulse mit bis zu 10 mJ Energie ermöglichen Hochdurchsatz-Prozesse, wobei typischerweise moderate Fluenzen für effiziente, hochwertige Ergebnisse nötig sind. Diffraktive Strahlteilung steigert den Durchsatz durch Aufteilung energiereicher Pulse in viele Spots, kann jedoch bei großen Beugungswinkeln räumlich-zeitliche Verzerrungen verursachen, wodurch die Spitzenintensität sinkt, während Spotdurchmesser und Pulsdauer zunehmen. In einer Linie können über 300 äquidistante Spots erzeugt werden, nicht-äquidistant sogar über 1000. Dabei kann sich der Spotdurchmesser um den Faktor 3,5 und die Pulsdauer um 1,75 erhöhen. Diese Effekte können die Licht-Material-Wechselwirkung beeinflussen und müssen berücksichtigt werden. Dennoch ermöglicht die Kombination aus Hochleistungs-USP-Laser und optimierter diffraktiver Strahlteilung eine robuste, skalierbare Ultrakurzpulsbearbeitung im industriellen Maßstab – vorausgesetzt, räumlich-zeitliche Verzerrungen werden sorgfältig kompensiert, um gleichmäßige Qualität bei hohem Durchsatz sicherzustellen.

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@inproceedings{dgao126-a40, title = {Extreme Parallelisierung erschließen: 1 kW Ultrakurzpulsbearbeitung mit Kompensation räumlich-zeitlicher Effekte bei großen Strahlteilungswinkeln}, author = {D. Mekle* **, D. Grossmann***, B. Dannecker***, H. Höck***, D. Bauer***, D. Flamm*, S. Nolte** ****}, booktitle = {DGaO-Proceedings, 126. Jahrestagung}, year = {2025}, publisher = {Deutsche Gesellschaft für angewandte Optik e.V.}, issn = {1614-8436}, note = {Talk A40} }
126. Annual Conference of the DGaO · Stuttgart · 2025