Technikon: Laser Optik - Formelsammlung

Übersicht

> 1. Fokussieroptiken

   > 1.1 Berechnung des minimalen Folusdurchmessers

   > 1.2 Berechnung der Rayleigh-Länge

   > 1.3 Berechnung des Fokusdurchmessers bei einer Faserabbildung

> 2. Zerstörschwelle

   > 2.1 Energie- und Leistungsdichte

   > 2.2 Abschätzung der Zerstörschwelle

> 3. Strahlaufweiter

   > 3.1 Berechnung der Vergrößerung

   > 3.2 Divergenzwinkel

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1. Fokussieroptiken

1.1 Berechnung des minimalen Fokusdurchmessers

dF:      Fokusdurchmesser

dEP:    Strahleingangsöffnung

dL:      Eingangsstrahldurchmesser (1/e²)

f':        Brennweite

λ:       Wellenlänge

APO:  Apodisationsfaktor

M²:     Beugungsmaßzahl des Lasers

T:        Beschneidungsverhältnis

 
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1.2 Berechnung der Rayleigh-Länge

zR:   Rayleigh Länge

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1.3 Berechnung des Fokusdurchmessers bei einer Faserabbildung

fC:          Faserkerndurchmesser

NAfiber:  numerische Apertur der Faser

α:           halber Öffnungswinkel

M:          Vergrößerung durch NA-Berechnung

dF:         Fokusdurchmesser

f1:          Brennweite des Kollimators

f2:          Brennweite der Fokussierlinse

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2. Zerstörschwelle

2.1 Energie- und Leistungsdichte

F:         Energiedichte / Fluenz

E:         Pulsenergie

dF:        Fokusdurchmesser

I:           Leistungsdichte / Bestrahlungsstärke

Ppeak:  Spitzenleistung des Lasers

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2.2 Abschätzung der Zerstörschwelle

E:               Pulsenergie

dF:             Fokusdurchmesser

λ:               genutzte Wellenlänge

λspec:         spezifizierte Wellenlänge

τ:                Pulsdauer des genutzten Lasers

τspec:         spezifizierte Pulsdauer

LIDT:         tatsächliche Zerstörschwelle

LIDTspec:  spezifizierte Zerstörschwelle

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3. Strahlaufweiter

3.1 Berechnung der Vergrößerung

β':            Vergrößerung

β'max:      maximale Vergrößerung

din:          Eingangsstrahldurchmesser

dout:         Ausgangsstrahldurchmesser

dscanner:  Scannerapertur

Der Ausgangsstrahl dout wird entweder durch den Strahlaufweiter oder durch die Scannerapertur begrenzt.

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3.2 Divergenzwinkel

Θ0:  Divergenzwinkel

λ:     Wellenlänge

ω0:  Strahldurchmesser an der Taille

Je größer der Strahldurchmesser, desto kleiner ist die Divergenz!

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