Übersicht über die Vorlesung
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- Miriam Franke
- vor 5 Jahren
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1 Übersicht über die Vorlesung I. Einleitung II. Physikalische Grundlagen der Optoelektronik III. Herstellungstechnologien IV. Halbleiterleuchtdioden V. Optik in Halbleiterbauelementen VI. Laserdioden VII. Betrieb von Leucht- und Laserdioden VIII. Modulation/Optische Messtechnik IX. Lasertechnik X. Nichtlineare Optik
2 Wirtschaftliche Bedeutung von Lasern -größter Umsatz mit Halbleiterlaserdioden -Einbruch aufgrund des Einbruches des Telekom-Marktes - Erholung des Marktes seit 2003 Quelle: Laser Focus World 2005
3 Quelle: Laser Focus World 2007
4 Quelle: Laser Focus World 2007
5 ...etwas andere Geschäftsfelder für die Nicht-Halbleiterlaser Quelle: Laser Focus World 2007
6 ...und um welche Laser handelt es sich? Quelle: Laser Focus World 2007
7 Laserstrahlen als elektromagnetische Wellen... aber hier ist noch keine Beugung berücksichtigt! Je kleiner der Spotdurchmesser, desto stärker wirkt die Beugung entgegen!
8 Laserstrahlen als Gaußförmige Strahlen
9 Laserparameter: Die Strahltaille
10 Laserstrahlen als Gaußförmige Strahlen
11 Laserparameter
12 Laserparameter: Strahlqualität Quelle: Universität Prof. Karlsruhe Emmelmann, (TH) TUHH
13 Laserparameter: Strahlqualität...je besser die Strahlqualität, umso besser die Fokussierbarkeit
14 Laserprinzipien - niedrige Schwelle, da Niveau E 2 unbesetzt - Niveau E 4 : kurzlebig, damit keine Akkumulation von Bevölkerung auftritt - höhere Schwelle, da mehr als die Hälfte der Atome (Moleküle etc.) hochgepumpt werden müssen
15
16
17 Schematischer Aufbau eines Gaslasers -Anregung von Atomen durch Gasentladung -ggf. Übertragung der Energie auf Gastatome
18
19 Der erste Typ Gaslaser: HeNe Typischer Betrieb eines HeNe-Lasers: Stösse 2. Art: He:Ne-Verhältnis = 5:1 Gleichstromentladung: ma, 3kV Fülldruck: 1,3 mbar
20
21 Das Arbeitspferd der Materialbearbeitung: CO 2 -Laser
22 N 2 zur Anregung, He zur Deaktivierung des unteren Zustandes
23
24 Materialbearbeitung mit Lasern
25 Marktaufteilung nach Anwendungen Gesamtmarkt 2005: $ Quelle: Industrial Laser Solution 2006
26 Industrielle Anwendung von CO 2 -Lasern Ein 30 kw-laser
27
28 154 nm<λ<400 nm
29 LambdaPhysik, Göttingen This series is designed for high throughput and high duty-cycle industrial production applications:...zukünftige Lithographie Simultaneous Drilling of PCB Boards or Thousands of Inkjet Nozzles Car Cylinder Treatment Large Area Annealing of Flat Panel Displays (Sequential Lateral Solidification or TFT annealing)
30 Laser-Rekristallisation von a-si
31
32 ...starke Emission im IR Nd: Neodym YAG: Yttrium-Aluminium-Garnet
33 ...starke Absorption im sichtbaren: optisches Pumpen im sichtbaren Spektralbereich möglich
34 Pumpschema Nd:YAG-Laser Ein Nd:YAG-Kristall
35
36 Research University founded 1825
37 Vergleich verschiedener Technologien Faserlaser stellen eine neue Technologie mit potentiell besseren Eigenschaften dar.
38 Faserlaser Signal output nm Double-clad Er/Yb-doped fiber (4 m, 26 µm core) Splice 975 nm, 1 µm 1.5 µm 1 µm 975 nm 1 µm 2 W Pre-amplifier 2 (SPI) Diode 975 nm 63 mw Preamplifier 1 4 mw Single frequency M 2 = 1.7 No Brillouin! No 1060 nm! Polarization Controller 10 mw Fiber DFB laser (1552 nm)
39 Materialbearbeitung mit Diodenlasern..vom einzelnen Laser zum Barren
40 ...aber Strahlqualität ist ein Problem
41
42 Pumpgeometrie
43 Lasertechnik ist auch ein deutsches Geschäft: z.b. Rofin Sinar
44 z.b. Trumpf Lasertechnik
45
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