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LasDif

Projektname:LasDif – Bestimmung der Dauer von ultrakurzen Laserpuksen mittels diffraktiv optischen Elementen
Fachbereich: Ingenieurwissenschaften - Angewandte Physik
Leitung:Prof. Dr. rer. nat. Stefan Kontermann
Projektbeteiligte:Prof. Dr. rer. nat. Matthias Will
hda - Hochschule Darmstadt
Fachbereich Mathematik und Naturwissenschaften
Projektpartner: Spectra-Physics, TOPAG Lasertechnik, PRIMES, optence
Laufzeit:01.06.2018 – 30.09.2019
Finanzierende Institution oder Auftraggeber: Hessisches Ministerium für Wissenschaft und Kunst (HMWK), Forschung für die Praxis

 

Hintergrund

Die Messung der Dauer von ultrakurzen Laserpulsen ist bisher nur mit kostenintensiven Autokorrelatoren möglich. Die Entwicklung eines DOE-basierten, kompakten Messsystems soll die Kosten solcher Messungen senken und den Bauraum des Systems minimieren. Für viele bereits in der Fertigung etablierte Ultrakurzpuls-Lasersysteme ist die Kostenreduzierung ein entscheidender Faktor.

Ziele des Projekts

  • Herstellung eines Messsystems zur Bestimmung der Dauer von ultrakurzen Laserpulsen
  • Entwicklung der notwendigen theoretischen Grundlagen
  • Simulation der erforderlichen diffraktiv optischen Elemente (DOE)
  • Umsetzung der DOE durch Mikrostrukturierung
  • Kombination der DOE mit einem Detektorchip zu einem Messsystem
  • Evaluation des Systems in der Praxis

Aufbau und Fertigung

Der Laserstrahl trifft auf das DOE, dessen Beugungsmuster mit einer Kamera bzw. einem Detektorchip erfasst wird. Je nach Pulsdauer unterscheidet sich die Ausprägung der Beugungsordnungen, woraus sich die Pulsdauer bestimmen lässt. Das DOE wird lithographisch hergestellt: Ein Glassubstrat mit 100 nm Chrom und Photolack wird belichtet und entwickelt, das Chrom nasschemisch strukturiert, der Lack entfernt, die Struktur per RIE-ICP-Ätzen ins Glas übertragen und das Chrom anschließend nasschemisch entfernt.

Projektpartner

  • Hochschule Darmstadt (h_da), Fachbereich Mathematik und Naturwissenschaften: Verbundpartner (Prof. Dr. Matthias Will)
  • Spectra-Physics
  • TOPAG Lasertechnik GmbH
  • PRIMES GmbH
  • Optence e.V.

Förderung

LasDif ist ein FuE-Verbundprojekt im hessischen Förderprogramm „Forschung für die Praxis“ der Hochschulen für Angewandte Wissenschaften, gefördert durch das Hessische Ministerium für Wissenschaft und Kunst.

Das Bild zeigt ein Informationsplakat zum LasDif-FuE-Verbundprojekt. Es enthält Ziele des Projekts, Aufbau und Funktionsweise der Messungen, sowie Partner und Projektleiter. Logos von beteiligten Institutionen sind ebenfalls abgebildet. Der Fokus liegt auf Forschungsaspekten im Bereich optischer Messmethoden.
Poster

Projektübersicht

Poster
Diagrammvergleich von 'langem' und 'kurzem' Laserpuls. Links zeigt es den Intensitätsverlauf und Phasenfronten eines langen Pulses, während rechts die Struktur und Beugungsordnung eines kurzen Pulses dargestellt ist. Beide Seiten verdeutlichen unterschiedliche Lasergeometrien.
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