Systemtechnische Optimierungen der Strahlqualität von Hochleistungsdiodenlasern:
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Utz, Wiss.
2000
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| Schriftenreihe: | Laser in der Materialbearbeitung
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| Beschreibung: | Zugl.: Stuttgart, Univ., Diss., 2000 |
| Beschreibung: | 162 S. Ill., graph. Darst. : 21 cm |
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SYSTEMTECHNISCHE OPTIMIERUNGEN
DER STRAHLQUALITAET VON HOCHLEISTUNGSDIODENLASERN
VON DR.-ING. MATTHIAS HAAG UNIVERSITAET STUTTGART
URZ
HERBERT UTZ VERLAG * WISSENSCHAFT MUENCHEN
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
KURZFASSUNG 5
INHALTSVERZEICHNIS *
FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN 9
1 EINLEITUNG UND ZIELSETZUNG DER ARBEIT 11
2 GRUNDLAGEN ZU HALBLEITERLASERN 15
2.1 FUNKTIONSPRINZIP 15
2.2 STRUKTURELLER AUFBAU UND EIGENSCHAFTEN 17
2.3 LEISTUNGSSKALIERUNG 22
3 STAND DER TECHNIK 25
3.1 HLDL-SYSTEME FUER DIE MATERIALBEARBEITUNG 25
3.1.1 STACKLASER 26
3.1.2 LASER MIT INTEGRIERTER STRAHLFORMUNG 28
3.1.3 FASERGEKOPPELTE SYSTEME 29
3.1.4 VERGLEICH VERSCHIEDENER LASERSYSTEME 31
3.2 NEUERE MASSNAHMEN ZUR VERBESSERUNG DER STRAHLQUALITAET 34
3.2.1 MODIFIZIERTE HALBLEITER 34
3.2.2 SYSTEMTECHNISCHE MASSNAHMEN 36
3.2.3 PHASENKOPPLUNG 39
3.3 EINSATZMOEGHCHKEITEN VON HLDL IN DER MATERIALBEARBEITUNG 39
3.4 INDUSTRIELLER EINSATZ VON HLDL 42
4 MESSTECHNISCHE UNTERSUCHUNG DER STRAHLEIGENSCHAFTEN 45
4.1 PROPAGATIONSEIGENSCHAFTEN 45
4.1.1 MESSVERFAHREN 46
4.1.2 STRAHLPROFIL 48
4.1.3 KAUSTIK UND STRAHLPARAMETER 50
4.2 ABSORPTION 52
4.3 STRAHLSTABILITAET 55
5 RAYTRACING ALS METHODE ZUR STRAHLANALYSE 57
5.1 EINFUEHRUNG IN DIE METHODE DES RAYTRACING 57
5.1.1 GRUNDLAGEN DER STRAHLPROPAGATIONSBERECHNUNG 57
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS 7
5.1.2 SCHNITTPUNKTSUCHE 60
5.1.3 GRUNDELEMENTE IM RAYTRACING-RAUM 61
5.1.4 ANALYSE DER STRAHLENMENGE 65
5.2 MODELLIERUNG DER VIELSTRAHLQUELLE 68
5.2.1 AUFBAU UND SPEZIFIKATIONEN DES REALEN DIODENLASERSYSTEMS 69
5.2.2 MODELLIERUNG EINES EINZELBARRENS 71
5.2.3 AUSWAHL DER FAST-AXIS-KOLLIMATION 75
5.2.4 MODELLIERUNG DES STACKS 77
5.2.5 AUFBAU DES GESAMTSYSTEMS 77
5.3 BESTIMMUNG DER STRAHLPARAMETER 79
5.3.1 RADIOMETRIEAUSWERTUNG DER SIMULATIONSRECHNUNGEN 80
5.3.2 ERMITTLUNG DER STRAHLABMESSUNGEN 82
5.3.3 BERECHNUNG VON STRAHLKAUSTIK UND STRAHLPARAMETER 84
5.4 EXEMPLARISCHE SIMULATIONSRECHNUNG DES GESAMTLASERSYSTEMS 85
5.4.1 STRAHLANALYSE 86
5.4.2 VERLUSTBETRACHTUNGEN 90
5.5 BEWERTUNG DES RAYTRACING-VERFAHRENS 92
6 NEUE SYSTEMKOMPONENTEN FUER DIE MATERIALBEARBEITUNG 94
6.1 HOMOGENE POLARISATIONSKOPPLUNG 94
6.1.1 SIMULATIVE KONZEPTSTUDIE 95
6.1.2 STRAHLANALYSE UND VERLUSTMESSUNG 99
6.2 KOAXIALES STRAHLROTATIONSSYSTEM 100
6.2.1 OPTISCHE STRAHLDREHUNG 102
6.2.2 DEFINITION UND SIMULATION DES STRAHLENGANGES 104
6.2.3 KONSTRUKTIVE UMSETZUNG 108
6.2.4 VERMESSUNG DER SYSTEMPARAMETER 111
6.3 MASSNAHMEN ZUR VERBESSERUNG DER ZUGAENGLICHKEIT 113
7 SIMULATIONSGESTUETZTE ANALYSE DER FAST-AXIS-STRAHLQUALITAET 117
7.1 STRAHLQUALITAETSMINDERNDE SYSTEMFEHLER 118
7.2 UNTERSUCHUNG DER FAST-AXIS-STRAHLQUALITAET AM EINZELBARREN 122
7.2.1 EXPERIMENTELLER VERSUCHSAUF BAU UND MODELLBILDUNG 123
7.2.2 AXIALE (Z-) DEJUSTAGE DER KOLLIMATIONSLINSE 126
7.2.3 LATERALE (X-) DEJUSTAGE DER KOLLIMATIONSLINSE 130
7.2.4 SMILE-EFFEKTE AM EINZELBARREN 131
7.3 EINFLUSS DER FEHLERQUELLEN AUF DEN UEBERLAGERTEN GESAMTSTRAHL 132
7.3.1 FAST-AXIS-DEJUSTAGE 133
IMAGE 4
8 INHALTSVERZEICHNIS
7.3.2 SMILE 139
7.3.3 VERKIPPUNG 140
7.3.4 VARIATION DES DIVERGENZWINKELS 143
8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 146
9 LITERATUR 149
ANHANG 157
A.L MATHEMATISCHE FORMULIERUNGEN 157
A.1.1 SCHNITTPUNKTSUCHE 157
A.1.2 PERFEKTE SPIEGELNDE REFLEXION 159
A.1.3 BRECHUNG 160
A.2 MATRIX METHODE 160
DANKSAGUNG 163
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