Charakterisierung von Optiken für fs-Laser
02.09.2005

Abb. 1: Zerstörschwelle (LIDT) einer Titanoxid-Schicht; Bestrahlung mit je 1000 fs-Pulsen

Das LZH hat die Eigenschaften von Laseroptiken für Femtosekundenlaser-Systeme untersucht. Ziel dieser Studien ist es, die Zerstörung durch nichtlineare Absorption in dielektrischen Beschichtungen besser zu verstehen, um die Herstellung optimierter Komponenten mit wesentlich höheren Zerstörschwellen zu ermöglichen.

Durch den zunehmenden Einsatz von fs-Lasern zum Beispiel in Mikrobearbeitung, Medizin und Medizintechnik müssen optische Komponenten den steigenden Leistungen dieser Laser angepasst werden. Bisher werden Entwicklungsfortschritte von fs-Lasern mitunter von zu niedrigen Zerstörschwellen dielektrischer Laserkomponenten begrenzt. Der nichtlineare Effekt der Multiphotonenabsorption als wichtigste Zerstörungsursache sollte theoretisch eine stufenweise Abhängigkeit der Zerstörschwelle von der Wellenlänge bedingen.

In einer Kooperation mit der Universität Vilnius (Litauen) wurde die laserinduzierte Zerstörung von Titandioxid und Siliziumdioxid durch Multiphotonenabsorption mit einem weit durchstimmbaren fs-Laser untersucht. Die Multiphotonenabsorption erwies sich tatsächlich als Hauptursache für die Zerstörung der hochrefraktiven TiO2- und SiO2-Beschichtungen, deren elektronische Bandstruktur wesentlich für ihre Leistungsfähigkeit ist. Auch die stufenartige Veränderung der Zerstörschwelle mit der Wellenlänge wurde bestätigt.

Die Arbeiten wurden von der EU und dem BMBF unterstützt.

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Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist eine durch Mittel des Niedersächsischen Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr unterstützte Forschungs- und Entwicklungseinrichtung auf dem Gebiet der Lasertechnik.