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Lasertechnik

Die Oberflächenveränderung bzw. -modifikation durch gezielte Wechselwirkung von Laserstrahlung mit dem dort vorliegenden Material hat Auswirkungen auf unterschiedliche physikalische Eigenschaften der Oberflächen. So können das Verhalten bezüglich Reibung und Verschleiß, hinsichtlich Benetzung, sowie die elektrischen, magnetischen und optischen Eigenschaften effektiv und maßgeschneidert verändert werden. Ursache dieser Vorgänge sind, neben der Erzeugung geometrisch definierter Topographien, die durch den Laser induzierten mikrostrukturellen Veränderungen, die unter anderem Auswirkungen auf Korngrößen und Texturen sowie Phasenbildung, bis hin zur Entstehung von intermetallischen Phasen, haben. Um diese Effekte systematisch einstellen zu können, können wir Kurzpuls- und Ultrakurzpulslasersystemen verwenden, die mit unterschiedlichen Herangehensweisen für diese Oberflächenbearbeitung eingesetzt werden. So wird ein Nanosekundenlaser verwendet, um eine auf dem Interferenzprinzip basierende Oberflächenstrukturierung durchzuführen. In Abhängigkeit der Anzahl an interferierenden Laserstrahlen ergeben sich auf der Oberfläche unterschiedliche, ferngeordnete laterale Strukturen mit Periodizitäten im unteren Mikrometerbereich. Seine Fundamentalwellenlänge ist 1064 nm, welche über physikalische Prozesse in 532 nm, 355 nm und 266 nm weiter aufgespalten werden kann. Demgegenüber ist beim Ultrakurzpulslaser die thermisch beeinflusste Zone aufgrund der extrem kurzen Pulsdauern sehr gering, so dass Strukturen ohne Schmelzaufwürfe durch direkte Ablation erzeugt werden. Das Strukturierungsprinzip dieses Femtosekundenlasers besteht in der sequentiellen Erzeugung von Bohrungen/Strukturen mit hohen Aspektverhältnissen. Der Ultrakurzpulslaser besitzt eine Zentralwellenlänge von 800 nm, die in einem Bereich von 790 bis 810 nm variiert werden kann. Die einstellbaren Pulslängen erstrecken sich vom Pikosekunden- bis in den Femtosekundenbereich.


 


Zuletzt geändert am 11. April, 2011