Kontaktlose Manipulation von Laserstrahlen mittels luftbasiertem akusto-optischen Modulator

Regina Schuster1, C. Uber1, Marius Foith1, Yannick Schrödel2, Sören Soennecken3, Jan Helge Doersam3, Mario Kupnik3, Christoph Heyl2, Anne Harth1
  1. 1Center for Optical Technologies, Aalen University
  2. 2Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  3. 3Technische Universität Darmstadt, Technical University of Darmstadt

regina [dot] schuster [at] hs-aalen [dot] de

Festkörperbasierte akusto-optische Modulatoren (AOM) werden u. a. zur beugungsbasierten Ablenkung von Laserstrahlen verwendet. Diese sind jedoch aufgrund der benötigten Festkörper-Materialien bzgl. der Laserleistung (Zerstörschwelle) und der Laserwellenlänge limitiert. Unter geeigneten Bedingungen lassen sich hochleistungsfähige Ultraschallfelder (490 kHz) auch in Luft zur kontaktlosen Laserstrahlmanipulation (1030 nm) einsetzen. Für eine effiziente und flexible Realisierung ist ein Erkenntnisgewinn bzgl. der zugänglichen Parameter erforderlich. In dieser Arbeit untersuchen wir experimentell den Einfluss zentraler Parameter luftbasierter AOMs (Laserwellenlänge, Ultraschallfrequenz, Schalldruckpegel und Interaktionslänge) auf Beugungswinkel, Beugungseffizienz, sowie Beugungsregime. Der Einsatz von 40 kHz-Ultraschallwandler in Verbindung mit einer Laserwellenlänge von 10.6 µm führt zu einer Wechselwirkung im sogenannten Raman-Nath-Regime. Wir analysieren und evaluieren stern- und V-förmige Multi-Pass-Geometrien zur Vergrößerung der Interaktionslänge. Die Ergebnisse demonstrieren das Potenzial luftbasierter AOMs für die gezielte Laserstrahlmanipulation in der industriellen Photonik.

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@inproceedings{schuster2026b24,
  author     = {Schuster, Regina and Uber, C. and Foith, Marius and Schrödel, Yannick and Soennecken, Sören and Doersam, Jan Helge and Kupnik, Mario and Heyl, Christoph and Harth, Anne},
  title      = {{Kontaktlose Manipulation von Laserstrahlen mittels luftbasiertem akusto-optischen Modulator}},
  booktitle  = {DGaO-Proceedings 2026},
  series     = {DGaO-Proceedings},
  eventtitle = {127. Jahrestagung der DGaO},
  eventdate  = {2026-05-27/2026-05-29},
  venue      = {Hamburg},
  publisher  = {Deutsche Gesellschaft für angewandte Optik e.V.},
  year       = {2026},
  pages      = {B24},
  langid     = {ngerman},
  url        = {https://dgao-proceedings.de/paper/127-b24}
}
127. Annual Conference of the DGaO · Hamburg · 2026