Festkörperlaser Zur Materialbearbeitung

ISBN-13: 9783540521501 / Niemiecki / Miękka / 1990 / 253 str.

Reinhard Ifflander

Opis

Festkorperlaser zur Materialbearbeitung werden seit einigen Jahren mit wachsender Tendenz in der industriellen Fertigung eingesetzt. Das Buch vermittelt die wesentlichen Grundlagen und Merkmale von Hochleistungs-Festkorperlasern. Der Autor ist seit Jahren in der industriellen Entwicklung dieses Lasertyps tatig und hat seine grosse Erfahrung in dieses sehr praxisorientierte Werk eingebracht. Ausgehend von den grundlegenden physikalischen Zusammenhangen werden die charakte- ristischen Grossen des Lasers (Strahlqualitat, Ausgangsleistung und Wirkungsgrade) abgeleitet unter Einbezug realistischer, in der Praxis erprobter Parameter. Insbesondere werden Nd: YAG- und Nd-Glas-Systeme, aber auch die potentiellen Materialien fur Hochleistungslaser wie Alexandrit und GGG behandelt. Eine grosse Zahl von Tabellen und Graphiken zur Entnahme wichtiger Zahlenwerte machen das Buch zu einem unverzichtbaren Nachschlagewerk fur jeden, der Festkorper entwickeln bzw. sie anwenden will."

Spis treści

Einführung.- A Theoretische Grundlagen.- 1 Lasergrundlagen.- 1.1 Termschema und Bilanzgleichungen.- 1.2 Verstärker.- 1.3 Oszillator im stationären Fall.- 1.4 Schwelle und Verluste.- 1.5 Einfluß der Temperatur.- 1.6 Oszillator im Pulsbetrieb.- 1.7 Q-Switch-Betrieb.- 1.8 3-Niveau-System.- 1.9 Wirkungsgrad, Optimierung.- 2 Gaußsche Optik.- 2.1 Gauß-Strahl.- 2.2 Multimode.- 2.3 ABCD-Gesetz.- 2.4 Vorzeichenkonvention.- 2.5 Matrizen optischer Elemente.- 2.6 Anwendung des ABCD-Gesetzes.- 3 Resonatoren.- 3.1 Stabiler Resonator.- 3.2 Leerer Resonator.- 3.3 Konventionelle stabile Resonatoren.- 3.4 Spezielle Resonatoren mit zwei Außenspiegeln.- 3.5 Multikavität.- 3.6 Justierempfindlichkeit stabiler Resonatoren.- 3.7 Instabiler Resonator.- 4 Thermische Effekte.- 4.1 Temperaturprofil.- 4.2 Thermische Zeitkonstante.- 4.3 Materialbelastung.- 4.4 Einfluß auf die Termbesetzung.- 4.5 Linsenwirkung.- 4.6 Linsenwirkung im Resonator.- 4.7 Experimentelle Bestimmung der Linsenwirkung.- 4.8 Thermisch invariante Resonatoren und Anordnungen.- B Ausfiihrung.- 5 Strahlquelle.- 5.1 Pumpkavität.- 5.2 Anregung.- 5.3 Kühlung.- 5.4 Kühlaggregat.- 6 Anregungslampen.- 6.1 Ionisation für Blitz- und Bogenlampen (Triggerkreis).- 6.2 Expansion des Plasmabogens (Boosterkreis).- 6.3 Kennlinie.- 6.4 Blitzen mit Simmer.- 6.5 Dynamisches Verhalten.- 6.6 Lebensdauer.- 6.7 Spektrale Eigenschaften und Effizienz.- 6.8 Abstrahlcharakteristik.- 6.9 Hinweise zum Betrieb.- 7 Elektrische Stromkreise.- 7.1 Zündkreise.- 7.2 Netzteile.- 7.3 Energiespeicher.- 7.4 Leistungsmodulation.- 8 Optik.- 8.1 Fokussierungsoptik.- 8.2 Linsenfehler.- 8.3 Lichtleiter.- 8.4 Ablenksysteme.- 9 Bearbeitungsparameter.- 9.1 Strahlparameter.- 9.2 Materialparameter.- 9.3 Anwendungsparameter.- 9.4 Zusammenhang zwischen den Parametern.- 9.5 Meßmöglichkeiten.- C Daten und Spezifikationen.- 10 Laserglasdaten.- 10.1 Parameterspezifikation.- 10.2 Wellenlängenübersicht.- 10.3 Datensammlung der Lasergläser.- 10.4 Spektren von Lasergläsern.- 11 Laserkristalle.- 11.1 Daten von Laserkristallen.- 11.2 Spektren der Laserkristalle.- 12 Materialdaten.- 12.1 Optisch transparente Medien.- 12.2 Fertigungsmaterialien.- 13 Tabellen, Konstante.- 13.1 Umrechnungstabellen.- 13.2 Spezielle Umrechnungen.- 13.3 Physikalische Konstante.