Häufig gestellte Fragen
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Gerne berät Sie außerdem unser photonisch fachkundiges Vertriebsteam zu allen Themen rund um die Laser der CryLaS GmbH. Kontaktieren Sie uns per E-Mail an sales@crylas.de, telefonisch unter +49-30-5304-2400 oder über unser Kontaktformular. Wir unterstützen Sie, angefangen von den fachlichen Grundlagen bis hin zur idealen Lösungsfindung für Ihre Anforderungen.
Der Betrieb von Lasern ist je nach Typus gepulst oder kontinuierlich möglich. Statt kontinuierlich, ist hier auch die Abkürzung CW (engl. continuous wave) geläufig. Für CW gibt man primär die Leistung der Strahlung als Parameter an. Gepulste Laser haben andere charakteristische Größen (Pulsenergie, Pulsdauer, Frequenz), aus denen sich die mittlere Leistung sowie die Peak- oder Pulsleistung berechnen lassen.
Eine Güteschaltung (oder Q-, Quality-Switch) kann durch Verkürzung der Emissionsdauer zu einer Erhöhung der Spitzenleistung eines Lasers führen. Durch die Güteschaltung kann man den Laser anschwingen lassen, wenn während des Pumpprozesses die maximale Besetzungsinversion erreicht ist. Das führt zu einer Erhöhung der Leistung des Laserpulses, sofern die Pumpdauer kleiner ist als die Lebensdauer des oberen Laserniveaus
Aktives Q-switching basiert auf elektronischer Steuerung. Bei passiver Güteschaltung ist der Resonator durch einen sättigbaren Absorber erweitert. Hier ist die Transmission von der Strahlungsintensität abhängig. Konkret bedeutet dies, dass mit steigender Intensität immer mehr Elektronen in einen höheren Zustand gepumpt werden. Es baut sich ein sogenannter Riesenimpuls auf und der sättigbare Absorber wird bei maximaler Besetzungsinversion gesättigt – er wird transparent und der Laserstrahl freigegeben. Das bedeutet, dass die Freigabe des Laserstrahls beim aktiven Güteschalter aktiv durchgeführt werden kann. Bei passiver Güteschaltung kann die Freigabe eines Laserpulses zeitlich variieren, was zu einem geringen Puls-zu-Puls Jitter führt. Vorteilhaft ist hier jedoch, dass weitaus kürzere Pulse erzeugt werden können.
Photokontamination oder Solarisation bedeutet die Verminderung der Transmission von Glas o.ä. durch die Einwirkung von UV-Strahlung. Das Material verfärbt sich und verhindert so die Transmission verschiedenster Wellenlängenbereiche. Solarisation an optischen Fasern oder anderen optischen Komponenten führt mitunter zur Unbrauchbarkeit. Im Falle unserer Laser ist dies besonders für die Wellenlängen 213 nm, 266 nm und auch 355 nm relevant, die im tiefen UV zu finden und somit besonders aggressiv sind. Eine unserer Kernkompetenzen ist unsere Laser entsprechend zu präparieren, um Solarisation bestmöglich zu vermeiden oder mit geringem Aufwand zu korrigieren – was allerdings einen regelmäßig notwendigen Service durch CryLaS leider nicht ausschließt.
Dies sind charakteristische Größen für gepulste Laser. Die Pulsenergie ist messbar und bewegt sich bei CryLaS Lasern im µJ Bereich. Die Peak- oder Pulsleistung ergibt sich rechnerisch aus der Pulsenergie, geteilt durch die zeitliche Halbwertsbreite FWHM (full width half maximum) des Pulses. Diese liegt bei unseren passiv gütegeschalteten Lasern bei etwa 1 ns. Auch die mittlere Leistung der Laser ergibt sich rechnerisch. Hier rechnet man die Pulsenergie mal der Repetitionsrate.
CryLaS Laser lassen sich exakt auf Ihre Anwendung abstimmen. Es ist möglich, die Laser durch einen stufenlosen Attenuator abzuschwächen, sie in Fasern zu koppeln, ein zeitliches Synchronisationssignal zur Triggerung weiterer Komponenten ihrer Applikation auszugeben oder den Laser mit einem elektrisch gesteuerten Beamblocker zu versehen. Bei frequenzkonvertierten Wellenlängen kann außerdem mittels eines Wellenlängenumschalters das nächst geringere Frequenz vielfache der Fundamentalen emittiert werden (z.B. 266 nm / 532 nm, 355 nm / 532 nm, oder 532 nm / 1064 nm). Auch eine bis zu 20-fache Strahlaufweitung ist möglich.
Da das Güteschalten unserer Laser nicht elektronisch gesteuert wird, gibt es standardmäßig keine Information darüber, wann ein tatsächlicher Laserpuls erzeugt wird. Dies muss aktiv gemessen und entsprechend verarbeitet und ausgegeben werden. Mit unserem Synchronisationsmodul ist das möglich. Dieses basiert auf einer kleinen, schnellen Photodiode und einer Umlenkoptik. Ein kleiner Teil des Laserstrahls wird auf die Diode gelenkt und dort gemessen (Anstiegszeit <2 ns). Über eine SMC-Schnittstelle kann das elektrische Signal abgegriffen werden. Entsprechend Ihrer Wünsche, kann zwischen positiver und negativer Polarität des Signals gewählt werden.
Abbildung 1: Mit Synchronisationsmodul gemessener Laserpuls in positiver und negativer Polarität
Der Attenuator kann genutzt werden, um die gepulsten Laser von 100 % bis zu 3 % der Nominalleistung zu betreiben. Er basiert auf Polarisationsplatten, die die Transmission bestimmter Polarisationsrichtungen verbessern oder verschlechtern. Der manuelle Attenuator wird per Hand bedient. Durch Drehen eines Rades kann die Laserenergie jederzeit verändert werden. Die elektrische Version wird per USB an den PC angeschlossen und mit einer mitgelieferten Software bedient. Die Funktionsweise ist gleich, wobei hier der Vorteil ist, dass ein direkter Prozentwert für die Laserenergie eingestellt und automatisch angefahren wird.
Es ist möglich, unsere gepulsten Laser in optische LMA (large mode area) Fasern einzukoppeln. Dazu gibt es einen entsprechenden Adapter an der Laserapertur, an den eine SMA-Faser angeschraubt und der angemessen von CryLaS Ingenieuren justiert wird. Unsere Faserkopplung eignet sich für SMA-Fasern mit den Durchmessern 100 µm, 200 µm, 400 µm und 600 µm. Es können Kopplungseffizienzen von bis zu 80 % erreicht werden. Es ist möglich, die Fasern auch über CryLaS zu beziehen. Das Besondere an diesen Lichtwellenleitern ist das frei stehende Faserende, welches verhindert, dass das Fasercladding durch zu viel eingestrahlte Laserleistung beschädigt wird. Vorteilhaft an einer Faserkopplung ist in jedem Falle die dadurch erreichbare Flexibilität. Es ist möglich einen Laserstrahl auch an schwer zugängliche Hohlräume oder Ähnliches zu bringen. Nachteilig ist der weitestgehende Verlust der Strahlqualität nach Auskopplung aus der Faser. Die Faserkopplung ist für unsere gepulsten Laser mit 355 nm, 532 nm und 1064 nm verfügbar. Bei Lasern, mit geringerer Leistung sind auch 266 nm koppelbar. Allerdings muss man hier mit Solarisationseffekten rechnen.
Die Ausgangsstrahlung unserer Laser kann, aufgrund der zumeist vorangegangenen Frequenzkonversion, zwischen zwei verschiedenen Austrittswellenlängen hin und her geschaltet werden. Die Möglichkeiten richten sich hier nach dem Typus des Lasers.
Abbildung 2: Möglichkeiten zum Einsatz des Wellenlängenumschalters (Mögliche Wellenlängen pro Lasertyp)
Der Wellenlängenumschalter ist ein mechanisches Bauteil vor der Apertur des Lasers, das zwei optische Filter enthält. Es ist möglich, einen manuell und einen elektrisch betriebenen Schalter zu installieren. Bei manchen Lasern ist es außerdem möglich, durch Einflussnahme auf die Laserkopftemperatur die jeweils aktive Wellenlänge bezüglich ihres Strahlprofils zu optimieren.
Der Attenuator basiert auf Polarisationsplatten, die sich verschieden für unterschiedliche Wellenlängen verhalten. Es ist daher nicht möglich, diese beiden Optionen zu kombinieren.
Die Triggerung unserer gepulsten Laser erfolgt intern oder extern. Die interne Triggerung läuft entweder über die mitgelieferte Software, oder auf einem ab Werk eingestellten Default-Wert. Unsere Software macht es möglich, die Laser von 1 Hz bis zum jeweils definierten Maximum zu triggern. Mit einem externen Trigger, also einem über die Sub-D Schnittstelle zugeführten TTL Signal, kann der Laser beliebig <1 Hz getriggert werden. Eine Überschreitung der Maximalfrequenz ist nicht möglich. Unsere Laser werden auf eine Frequenz optimiert, auf der sie entsprechend den Spezifikationen laufen. Wird die Frequenz geändert, kann es sein, dass sich die Strahlparameter ändern und etwa die Pulsenergie variiert.
Es gibt zwei Möglichkeiten, die Strahlung eines aktiven Lasers an der Apertur zu blockieren: Einen händisch zu bewegenden mechanischen Shutter sowie einen elektrisch gesteuerten Beam-Blocker. Letzterer ist im Gegensatz zu ersterem nicht als Sicherheitsfeature gedacht, sondern vielmehr dazu, um den Laserstrahl zu gaten.
Die FQCW-C Serie ist eine vergleichsweise neue Entwicklung unseres Hauses. Sie fungiert auf Basis der FQCW266-10 und FQCW266-25 Laser. Das C steht hier für „Compact“, was mit geringerem Materialaufwand und somit mehr Kostenersparnis verbunden ist. Die Strahleigenschaften der C-Modelle stehen den Standardmodellen kaum nach und überzeugen, wie die gesamte FQCW266 Serie, mit einer großen Kohärenzlänge, geringer spektraler Breite und Single-Frequency-Betrieb.
Gemeinsam finden wir die richtige Lösung.
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In all unseren Abteilungen arbeiten Expert:innen in ihren Feldern. Wir beraten Sie gerne zu Ihrer Anwendung, informieren Sie über unsere Produkte und berücksichtigen dabei alle wichtigen Variablen zur bestmöglichen Lösungsfindung.
