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

Dario Mekle1,2, Daniel Grossmann3, Benjamin Dannecker3, Helge Höck3, Dominik Bauer3, Daniel Flamm2, Stefan Nolte1,4
  1. 1Institute of Applied Physics, Friedrich Schiller University Jena
  2. 2TRUMPF Laser- und Systemtechnik GmbH
  3. 3TRUMPF Laser SE
  4. 4Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering IOF

dario [dot] mekle [at] trumpf [dot] com

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 = {Dario Mekle, Daniel Grossmann, Benjamin Dannecker, Helge Höck, Dominik Bauer, Daniel Flamm, Stefan 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