IPG Photonics – Deep-UV-Faserlaser

Tief-UV-Faserlaser

Was sind Deep-UV-Faserlaser?

„Deep UV“ bezieht sich in der Regel auf ultraviolette Laserwellenlängen, die kürzer als 300 Nanometer (nm) sind. Faserlaser, die mit Infrarotstrahlen (~1000 nm) beginnen, erreichen Deep-UV-Wellenlängen durch einen Prozess, der als Wellenlängen- oder Frequenzverdopplung bekannt ist. Durch die Fokussierung des Infrarotlaserstrahls durch einen nichtlinearen Kristall wird die Wellenlänge für die Erzeugung der zweiten Harmonischen präzise halbiert. Durch Wiederholung des Prozesses wird die Wellenlänge erneut halbiert, wodurch der Bereich der Faserlaser auf die vierte Harmonische erweitert wird.

 

Wellenlänge des Deep-UV-Faserlasers

 

Deep-UV-Laser bieten im Vergleich zu den häufiger verwendeten Infrarot- und sichtbaren Wellenlängenlasern entscheidende Vorteile in bestimmten Anwendungen. In Kombination mit einer zuverlässigeren und einfacher zu integrierenden Faserlaserarchitektur hat die Deep-UV-Wellenlänge in einer Vielzahl von Branchen zunehmend Verbreitung gefunden. Deep-UV-Laser spielen eine entscheidende Rolle in einer Reihe von Anwendungen, wo sie für die Mikrobearbeitung, die Halbleiterfertigung und fortschrittliche oder wissenschaftliche Anwendungen eingesetzt werden.

Vorteile von Deep-UV-Faserlasern

Höhere Präzision und Auflösung

Kürzere Wellenlängen bieten geringere Beugungseffekte, wodurch sie auf einen kleineren Punkt fokussiert werden können als dies mit Lasern mit längerer Wellenlänge möglich ist. Grundsätzlich wird die Beugungsgrenze durch das Rayleigh-Kriterium beschrieben, das besagt, dass die minimal auflösbare Punktgröße ungefähr der Hälfte der Wellenlänge des Strahls entspricht. Kleinere Punkte ermöglichen eine höhere räumliche Auflösung in Anwendungen, die maximale Präzision erfordern, von der Mikroverarbeitung bis zur Mikroskopie.

 

Verbesserte Absorption

Die höhere photonische Energie des UV-Lichts wird stark in einer flachen Oberfläche des Volumenmaterials absorbiert. Hochenergetische tiefe UV-Impulse erwärmen lokal eine Submikron-Schicht des Volumenmaterials und regen das Material auf molekularer oder atomarer Ebene an oder ionisieren es. Bei ausreichend hoher Energiedichte wird ein Großteil der Wärme aus dem Zielmaterial in das durch den Prozess erzeugte Plasma abgeleitet. Dieser als Photoablation bezeichnete Prozess ist für die Reduzierung der Wärmeeinflusszone verantwortlich, wodurch negative Wärmeeffekte wie unbeabsichtigtes Schmelzen und Reißen praktisch ausgeschlossen werden. Bei vielen Materialien, insbesondere bei transparenten oder wärmeempfindlichen, sind kürzere Wellenlängen erforderlich, um die für hochwertige Ergebnisse notwendige Absorption zu erreichen.

 

Deep-UV-Faserlasertechnologie

Branchenführende Deep-UV-Lasertechnologie

Bisher mussten Anwender, die die Vorteile von Ultraviolett- und Deep-UV-Lasern nutzen wollten, Kompromisse eingehen und sich mit unzuverlässigen, teuren oder schwer integrierbaren Lasern zufrieden geben. Kurzlebige Komponenten, sperrige Designs und Verbrauchsmaterialien wie Gase haben die breite Einführung von Deep-UV-Lasern bisher eingeschränkt. Nur IPG bietet eine einzigartige Kombination aus Leistung, Zuverlässigkeit und Betriebsstabilität, die Deep-UV-Wellenlängen erschwinglich und robust genug für den täglichen industriellen Einsatz macht.

Industrielle Zuverlässigkeit: IPG-Deep-UV-Faserlaser werden mit außergewöhnlichen nichtlinearen Kristallen hergestellt, die in speziellen IPG-Kristallanlagen gezüchtet werden. Die Qualität dieser Kristalle verhindert eine Leistungsminderung und gewährleistet eine länger anhaltende Leistungsstabilität.

Robustes, kompaktes Design: Dank der einzigartigen Faserlasertechnologie bieten die Deep-UV-Faserlaser von IPG mehr Leistung auf weniger Raum und sind widerstandsfähig gegen Vibrationen und Verschmutzungen, sodass sie sich leichter in nahezu jede industrielle Umgebung integrieren lassen.

Anwendungsflexibilität: IPG bietet Optionen für Dauerstrich, Nanosekunden-Impulse und Ultrakurzpulse und damit mehr Leistung, höhere Strahlqualitäten und mehr Optionen für optimale Leistung in einem breiteren Anwendungsspektrum.

IPG Deep UV-Faserlaser

IPG-Bild

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Ganz gleich, ob Sie ein Projekt planen oder einfach nur mehr über Deep-UV-Faserlaser erfahren möchten – ein IPG-Laserexperte steht Ihnen gerne zur Verfügung.