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Lasersystem aus kohärent gekoppelten Grundmode-Diodenlasern
Diss.
Lars Bartelt-Berger

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Produktbeschreibung

Dr.-Ing. Lars Bartelt-Berger, Universität Stuttgart
Grundlagen der Diodenlaser und ihrer Kopplung - Voruntersuchungen und Modellrechnungen - Systemaufbau - Systemcharakterisierung - Zusammenfassung und Ausblick
Seit der ersten Realisierung eines Lasers hat sich fur diese sehr spezielle Lichtquelle ei ne Fulle von Anwendungsbereichen ergeben. Ein sehr umfangreicher und vielschichtiger Bereich ist dabei die Materialbearbeitung. Unter Materialbearbeitung kann sowohl der medizinische Einsatz bei Augen- oder Herzoperationen als auch der industrielle Einsatz zum Schneiden, Schweifien oder Harten von unterschiedlichen Materialien verstanden wer den. Die verbindende Gemeinsamkeit dieser Anwendungen ist die Materialmodifikation durch raumlich hochkonzentrierte Energie in der Form von Strahlung. Diese Moglichkeit zur Energiekonzentration unterscheidet den Laser von konventionellen Werkzeugen. Die grundlegenden Charakteristika der Laserstrahlung sind die Wellenlange, die raumliche und die zeitliche Koharenz. Die Wellenlange bestimmt in einem entscheidenden Ma13 die Wechselwirkung mit einem Material durch die wellenlangenspezifische Absorption. Aus der raumlichen Koharenz ergibt sich die Fokussierbarkeit, die mit dem Begriff der Strahlqualitat charakterisiert wird. Die zeitliche Koharenz entspricht der Monochromie der Laserstrahlung und ist fur die Effizienz bei lichtchemischen Materialwechselwirkungen entscheidend. Fiir die Anwendung des Lasers in der industriellen Fertigungstechnik ist die Strahlqualitat von entscheidender Bedeutung [Hug 92), da sich daraus zusammen mit der Strahlleistung die erzielbare Leistungsdichte bei der Fokussierung ergibt. Fur solche Anwendungen wer den gegenwartig Gas- und Festkorperlaser mit Ausgangsleistungen bis zu einigen Kilowatt eingesetzt. Nachteile dieser Lasertypen sind geringe Wirkungsgrade bei der Umwandlung von elektrischer Energie in Strahlungsenergie und groBe Bauformen.
Aus dem Inhalt: 1) Einleitung - Zielsetzung - Inhaltsübersicht 2) Grundlagen der Diodenlaser und ihrer Kopplung - Diodenlaser - Kohärenz und Kohärenzeigenschaften - Kohärente Kopplung von Diodenlasern - Diodenlaser-Glasfaser-Kopplung 3) Voruntersuchungen und Modellrechnungen - Injection-Locking - Phasenstörungen in Grundmode-Glasfasern - Modellrechnungen 4) Systemaufbau - Systemkonzept - Diodenlaser-Glasfaser-Kopplung - Realisierung der kohärenten Kopplung - Lasersystemkopf - Phasenregelung - Kohärenzregelung 5) Systemcharakterisierung - Diodenlaser-Faser-Kopplung - Kohärente Kopplung der Diodenlaser - Phasenregelung - Leistungsdichteverteilung im Systemfokus 6) Zusammenfassung und Ausblick Literaturverzeichnis
Dr.-Ing. Lars Bartelt-Berger, Universität Stuttgart

Über den Autor



Dr.-Ing. Lars Bartelt-Berger, Universität Stuttgart


Inhaltsverzeichnis



Grundlagen der Diodenlaser und ihrer Kopplung - Voruntersuchungen und Modellrechnungen - Systemaufbau - Systemcharakterisierung - Zusammenfassung und Ausblick


Klappentext



Seit der ersten Realisierung eines Lasers hat sich fur diese sehr spezielle Lichtquelle ei­ ne Fulle von Anwendungsbereichen ergeben. Ein sehr umfangreicher und vielschichtiger Bereich ist dabei die Materialbearbeitung. Unter Materialbearbeitung kann sowohl der medizinische Einsatz bei Augen- oder Herzoperationen als auch der industrielle Einsatz zum Schneiden, Schweifien oder Harten von unterschiedlichen Materialien verstanden wer­ den. Die verbindende Gemeinsamkeit dieser Anwendungen ist die Materialmodifikation durch raumlich hochkonzentrierte Energie in der Form von Strahlung. Diese Moglichkeit zur Energiekonzentration unterscheidet den Laser von konventionellen Werkzeugen. Die grundlegenden Charakteristika der Laserstrahlung sind die Wellenlange, die raumliche und die zeitliche Koharenz. Die Wellenlange bestimmt in einem entscheidenden Ma13 die Wechselwirkung mit einem Material durch die wellenlangenspezifische Absorption. Aus der raumlichen Koharenz ergibt sich die Fokussierbarkeit, die mit dem Begriff der Strahlqualitat charakterisiert wird. Die zeitliche Koharenz entspricht der Monochromie der Laserstrahlung und ist fur die Effizienz bei lichtchemischen Materialwechselwirkungen entscheidend. Fiir die Anwendung des Lasers in der industriellen Fertigungstechnik ist die Strahlqualitat von entscheidender Bedeutung [Hug 92), da sich daraus zusammen mit der Strahlleistung die erzielbare Leistungsdichte bei der Fokussierung ergibt. Fur solche Anwendungen wer­ den gegenwartig Gas- und Festkorperlaser mit Ausgangsleistungen bis zu einigen Kilowatt eingesetzt. Nachteile dieser Lasertypen sind geringe Wirkungsgrade bei der Umwandlung von elektrischer Energie in Strahlungsenergie und groBe Bauformen.