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1. 发明申请

WO2004039530A3 ADAPTIVE, FEEDBACK-CONTROLLED MATERIAL PROCESSING USING ULTRA-SHORT LASER PULSES 审中-公开
标题翻译：超短激光脉冲自适应反馈控制的资料处理
公开(公告)号：WO2004039530A3
公开(公告)日：2004-11-18
申请号：PCT/DE0303530
申请日：2003-10-23
申请人： UNIV KASSEL , BAUMERT THOMAS , ASSION ANDREAS , WOLLENHAUPT MATTHIAS
发明人： BAUMERT THOMAS , ASSION ANDREAS , WOLLENHAUPT MATTHIAS
IPC分类号： B23K26/03 , B23K26/06 , B23K26/067 , B23K26/36
CPC分类号： B23K26/067 , B23K26/032 , B23K26/0604 , B23K26/0613 , B23K26/0624 , B23K26/361
摘要： The invention relates to material processing using laser pulses and to a method and device for the microstructured, ablative processing of material (22), said processing being achieved in one or more sequential process steps by individual laser pulses. (14). According to the invention, ultra-short laser pulses are shaped in a precise manner with the aid of a phase modulator (12), the material (22) is irradiated with said pulses and the quality of the working process that results from the irradiation is recorded and evaluated using computer technology (32). This can, for example, be carried out with the aid of a signal emitted by laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS). Said evaluation signal is evaluated by an optimisation algorithm and the information thus obtained is used immediately to calculate additional, potentially more suitable laser pulse forms, which are in turn set by the computer-controlled (34, 36) phase modulator (12). The material (22) is irradiated again with said new laser pulses (14), in such a way that the same conditions prevail on the material (22) as during the preceding pulse. The iteration is continued until an optimum efficiency is reached for the processing of the material.
摘要翻译：本发明是在材料加工用激光脉冲的字段。它涉及一种用于材料（22）的微结构化烧蚀加工的方法和装置，其中，在由单独的激光脉冲（14）的一个或几个连续的工艺步骤在材料上的操作。根据与相位调制器（12）的帮助下，本发明的超短激光脉冲在被照射材料（22）与它的特定形状，并且检测的质量由照射工作过程的计算机技术（32）并评价进行。这可以通过从激光诱导击穿光谱（LIBS）的信号的方法进行，例如。根据本发明，通过从ptimierungsalgorithmus该评价信号进行评价，得到的信息被直接用于进一步的计算，即由计算机控制的（34，36）相位调制器（12）依次反复调整可能更合适的激光脉冲的形状。这些新的激光脉冲（14）再次照射到材料（22），以这样的方式在相同的条件为准的材料（22），如前面的脉冲（14）。迭代继续进行，直至一个最佳效率在材料的加工中。

2. 发明申请

WO2009105796A3 LASER CRYSTAL DEVICE 审中-公开
标题翻译：激光晶体器件
公开(公告)号：WO2009105796A3
公开(公告)日：2010-02-25
申请号：PCT/AT2009000060
申请日：2009-02-18
申请人： FEMTOLASERS PRODUKTIONS GMBH , ASSION ANDREAS , STINGL ANDREAS , TOMASCH ALFRED , WARMUTH CHRISTIAN
发明人： ASSION ANDREAS , STINGL ANDREAS , TOMASCH ALFRED , WARMUTH CHRISTIAN
IPC分类号： H01S3/02
CPC分类号： H01S3/025 , H01S3/027 , H01S3/034
摘要： The invention relates to a laser crystal device (1) for short pulse lasers, comprising a container (4), the interior of which is sealed relative to the environment and which contains a technically pure atmosphere with windows (12, 13) in the side walls (12, 13) for the passage of laser radiation (16), which in operation passes through a laser crystal (6), wherein the window (12, 13) has an inclination of the Brewster angle to the beam path of the laser radiation (16) and a mounting (5) for the laser crystal (6) is provided within the container (4), the windows (12, 13) are inclined to each other by double the Brewster angle and are placed at an adequate distance from the laser crystal (6) position, with relation to the laser beam properties, wherein the beam cross section at the windows (12, 13) is sufficiently large in order to guarantee a peak intensity at the windows (12, 13) which is sufficiently reduced in relation to the peak intensity of the laser beam (16) at the laser crystal (6) for avoiding degenerative processes on the windows (12, 13).
摘要翻译：激光晶体装置（1），用于短脉冲激光器，包括一个容器（4），其内部被相对于环境密封，并包含一个工业纯的气氛，和侧壁（12，13）安装的窗（12，13）（用于激光辐射的通道 16），传递（在使用中，通过其中的窗口（12,13）被布置倾斜周围布儒斯特角的激光辐射（16），并且其中的光路的激光晶体6）（在容器4）的保持器的内部（5 ）（用于将激光晶体6）被安装; 窗（12，13）是由布儒斯特角的两倍布置相互倾斜，并且它们存在于一个，相对于所述激光束的特性，从激光晶体的位置足够大的距离（6），其中所述光束的横截面在所述窗（12， 13）足够大，以减少在所述窗（12，13）的峰强度，以避免Degenerierungsprozessen在窗（12，13），以确保（相比于激光束16的峰强度）的激光晶体（6）。

3. 发明申请

WO2009105796A2 LASERKRISTALLEINRICHTUNG 审中-公开
标题翻译：激光晶体器件
公开(公告)号：WO2009105796A2
公开(公告)日：2009-09-03
申请号：PCT/AT2009/000060
申请日：2009-02-18
申请人： FEMTOLASERS PRODUKTIONS GMBH , ASSION, Andreas , STINGL, Andreas , TOMASCH, Alfred , WARMUTH, Christian
发明人： ASSION, Andreas , STINGL, Andreas , TOMASCH, Alfred , WARMUTH, Christian
CPC分类号： H01S3/025 , H01S3/027 , H01S3/034
摘要： Laserkristalleinrichtung (1) für Kurzpulslaser, mit einem Behälter (4), dessen Inneres gegenüber der Umgebung abgedichtet ist und eine technisch reine Atmosphäre enthält, und der an Seitenwänden (12, 13) angebrachte Fenster (12, 13) für den Durchtritt von Laserstrahlung (16) enthält, die im Betrieb durch einen Laserkristall (6) hindurchgeht, wobei die Fenster (12, 13) um den Brewsterwinkel zum Strahlgang der Laserstrahlung (16) verkippt angeordnet sind, und wobei im Inneren des Behälters (4) eine Halterung (5) für den Laserkristall (6) angebracht ist; die Fenster (12, 13) sind um den doppelten Brewsterwinkel zueinander verkippt angeordnet, und sie befinden sich in einem, bezogen auf die Laserstrahleigenschaften, genügend großen Abstand von der Stelle des Laserkristalls (6), bei dem der Strahlquerschnitt an den Fenstern (12, 13) ausreichend groß ist, um eine im Vergleich zur Spitzenintensität der Laserstrahlung (16) am Laserkristall (6) geringere Spitzenintensität an den Fenstern (12, 13), zur Vermeidung von Degenerierungsprozessen an den Fenstern (12, 13), sicherzustellen.
摘要翻译：激光晶体装置（1），用于短脉冲激光器，包括一个容器（4），其内部被相对于环境密封，并包含一个工业纯的气氛，和侧壁（12，13）安装的窗（12，13）（用于激光辐射的通道 16），传递（在使用中，通过其中的窗口（12,13）被布置倾斜周围布儒斯特角的激光辐射（16），并且其中的光路的激光晶体6）（在容器4）的保持器的内部（5 ）（用于将激光晶体6）被安装; 窗（12，13）是由布儒斯特角的两倍布置相互倾斜，并且它们存在于一个，相对于所述激光束的特性，从激光晶体的位置足够大的距离（6），其中所述光束的横截面在所述窗（12， 13）足够大，以减少在所述窗（12，13）的峰强度，以避免Degenerierungsprozessen在窗（12，13），以确保（相比于激光束16的峰强度）的激光晶体（6）。

4. 发明申请

WO2004039530A2 ADAPTIVE, RÜCKKOPPLUNGSGESTEUERTE MATERIALBEARBEITUNG MIT ULTRAKURZEN LASERPULSEN 审中-公开
标题翻译：超短激光脉冲自适应反馈控制的资料处理
公开(公告)号：WO2004039530A2
公开(公告)日：2004-05-13
申请号：PCT/DE2003/003530
申请日：2003-10-23
申请人： UNIVERSITÄT KASSEL , BAUMERT, Thomas , ASSION, Andreas , WOLLENHAUPT, Matthias
发明人： BAUMERT, Thomas , ASSION, Andreas , WOLLENHAUPT, Matthias
IPC分类号： B23K26/00
CPC分类号： B23K26/067 , B23K26/032 , B23K26/0604 , B23K26/0613 , B23K26/0624 , B23K26/361
摘要： Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Materialbearbeitung mit Laserpulsen. Sie betrifft Verfahren und Vorrichtung zur mikrostrukturierten, ablativen Bearbeitung von Material, wobei die Bearbeitung des Materials in einem oder mehreren aufeinander folgenden Prozessschritten durch einzelne Laserpulse (14) erfolgt. Erfindungsgemäss werden ultrakurze Laserpulse mit Hilfe eines Phasenmodulators (12) gezielt geformt, das Material (22) damit bestrahlt, und die Qualität des durch die Bestrahlung erfolgten Arbeitsprozesses computertechnisch (32) erfasst und bewertet. Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines Signals aus der laserinduzierten breakdown-Spektroskopie (LIBS) durchgeführt werden. Erfindungsgemäss wird dieses Auswertesignal von einem ptimierungsalgo rithmus bewertet, und die gewonnene Information wird direkt zur Berechnung weiterer, möglicherweise geeigneterer Laserpulsformen benutzt, die iterativ wiederum durch den computergesteuerten (34, 36) Phasenmodulator (12) eingestellt werden. Diese neuen Laserpulse (14) werden wieder auf das Material (22) gestrahlt, und zwar so, dass die gleichen Bedingungen auf dem Material vorherrschen, wie bei dem vorangegangenen Puls. Die Iteration wird solange fortgeführt, bis ein Optimum der Effizienz bei der Bearbeitung des Materials gefunden ist.
摘要翻译：本发明是在材料加工用激光脉冲的字段。它涉及一种用于材料的微结构，烧蚀加工的方法和装置，其中，在由单独的激光脉冲（14）的一个或几个连续的工艺步骤在材料上的操作。根据与相位调制器（12）的帮助下，本发明的超短激光脉冲在被照射材料（22）与它的特定形状，并且检测的质量由照射工作过程的计算机技术（32）并评价进行。这可以通过从激光诱导击穿光谱（LIBS）的信号的方法进行，例如。根据本发明，通过从ptimierungsalgo算法这样的评价信号进行评价，得到的信息被直接用于进一步的计算中，可能更合适的激光脉冲的形状又由计算机控制的反复调整（34,36）相位调制器（12）。这些新的激光脉冲（14）再次照射到材料（22），以这样的方式在相同的条件为准的材料，如在先前的脉冲。迭代继续进行，直至一个最佳效率在材料的加工中。

5. 发明申请

WO2004040351A1 PLASMA-MIKROSKOPIE MIT ULTRAKURZEN LASERPULSEN 审中-公开
标题翻译：带观察超短激光脉冲等离子体
公开(公告)号：WO2004040351A1
公开(公告)日：2004-05-13
申请号：PCT/DE2003/003536
申请日：2003-10-23
申请人： UNIVERSITÄT KASSEL , BAUMERT, Thomas , ASSION, Andreas , WOLLENHAUPT, Matthias
发明人： BAUMERT, Thomas , ASSION, Andreas , WOLLENHAUPT, Matthias
IPC分类号： G02B21/00
CPC分类号： G01B11/24 , G01N21/718 , G02B21/002
摘要： Die Erfindung betrifft ein optisches Mikroskopieverfahren zum Erkennen der Oberflächenstruktur von Materialproben (22). Es werden ultrakurze Laserpulse (14) aus dem Femtosekundenbereich durch eine Mikroskopvorrichtung mit einem Objektiv (20) vorgegebener numerischer Apertur geleitet und jeweils ein Laserpuls (14) auf einen bezüglich der Position der Materialprobe (22) definierten Raumpunkt gezielt einstellbar fokussiert. Die resultierende Strahlung aus dem Fokusgebiet des Laserpulses (14) wird mit demselben Objektiv (20) der Mikroskopvorrichtung gesammelt und auf einen Detektor (30) wie beispielsweise einen Photomultiplier geleitet. Erfindungsgemäss wird ein Laserpuls (14) verwendet, dessen Intensität im Fokus einen Wert kurz oberhalb der Schwelle zur Erzeugung eines Plasmas beim Material der Materialprobe (22) aufweist. Nur wenn der Fokus bzw. das Zentrum des Fokus auf die Probe (22) trifft, entsteht ein Plasma mit Plasmalumineszenz. Ob eine solche Plasmalumineszenz vorliegt, wird anhand der ausgelesenen Intensitätskurve des Messsignals des Detektors bestimmt. Die Kurve würde bei einem Plasmaleuchten einen deutlichen Anstieg aufweisen. Auf diese Weise kann ohne Begrenzung auf bestimmte Spektrallinien oder den Zusatz von Farbstoffen die dreidimensionale Oberflächenstruktur einer Probe (22) mit einer Auflösung von zumindest dem Vierfachen der Beugungslimitierung erkannt werden.
摘要翻译：本发明涉及一种检测样品材料（22）的表面结构的光学显微镜法。有引导出飞秒范围内的超短激光脉冲（14）由具有预定数值孔径的物镜（20）的显微镜装置和每一个都具有激光脉冲（14），以一个相对于所述材料样品的位置（22）限定的空间点专门针对可调节的。从激光脉冲（14）的聚焦区域所得到的辐射由显微镜装置的相同的目标（20）和检测器（30），诸如通过光电倍增管收集。根据本发明，使用激光脉冲（14），其在聚焦强度具有正上方在材料样品（22）的材料中产生的等离子体的阈值的值。仅当焦点或聚焦在样品（22）命中的中心，创建与等离子体发光的等离子体。是否这样的等离子体的发光，则检测器的测量信号的读出强度曲线的基础上确定的。该曲线将在等离子灯一显著上升。以这种方式，可以在不限制于特定的频谱线或添加染料来检测样品（22），具有至少四倍于衍射极限的分辨率的三维表面结构。

6. 发明申请

WO2004040275A1 LIBS-MIKROSKOPIE MIT ULTRAKURZEN LASERPULSEN 审中-公开
标题翻译： WITH超短激光脉冲LIBS显微
公开(公告)号：WO2004040275A1
公开(公告)日：2004-05-13
申请号：PCT/DE2003/003531
申请日：2003-10-23
申请人： UNIVERSITÄT KASSEL , BAUMERT, Thomas , ASSION, Andreas , WOLLENHAUPT, Matthias
发明人： BAUMERT, Thomas , ASSION, Andreas , WOLLENHAUPT, Matthias
IPC分类号： G01N21/71
CPC分类号： G01N21/718
摘要： Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur optischen Materialanalyse für Materialproben (22), bei dem Plasmalumineszenzstrahlung analysiert wird, die aus der Wechselwirkung des Probenmaterials mit einer Bestrahlung der Materialprobe (22) mit ultrakurzen, intensiven Laserpulsen (14) resultiert. Als Laser sind Femtosekundenlaser (10) geeignet. Der Laserpuls (14), der optional mit einem Pulsformer (12) in für die entsprechende Analyse optimale Form gebracht werden kann, wird durch eine Mikroskopvorrichtung mit einem Objektiv hoher numerischer Apertur (20) geleitet, und dabei auf ein gezielt einstellbares Wechselwirkungsgebiet an der Oberfläche oder im Inneren der Materialprobe (22) fokussiert. Mit demselben Objektiv hoher numerischer Apertur (20) der Mikroskopvorrichtung wird die resultierende Plasmalumineszenzstrahlung des im Wechselwirkungsgebiet durch den Laserpuls (14) erzeugten Plasmas eingesammelt und mit Hilfe einer nachgeschalteten Spektroskopie-Anordnung (30) für die Analyse untersucht.
摘要翻译：本发明涉及一种用于材料样品的光学材料分析的方法（22）在从所述样品材料的相互作用导致与材料样品（22）的照射的Plasmalumineszenzstrahlung分析了超短，强激光脉冲（14）。作为激光的飞秒激光（10）也是合适的。其可任选地被带到为最佳形状的相应的分析的脉冲整形器（12）的激光脉冲（14）通过具有高数值孔径（20）的物镜的显微镜装置通过，并由此有针对性的可调整的相互作用区域中的表面上或聚焦在材料样品（22）的内部。与所述显微镜装置的高数值孔径（20）的相同的目的，Plasmalumineszenzstrahlung在相互作用区域由激光脉冲（14）所得到的收集产生的等离子体，并使用用于分析的下游光谱组件（30）的研究。

7. 发明申请

WO2004040718A1 EINFACH JUSTIERBARER PULSFORMER FÜR ULTRAKURZE LASERPULSE IN KOMPAKTBAUWEISE 审中-公开
标题翻译： EASY可调的脉冲变压器，以紧凑的设计，超短激光脉冲
公开(公告)号：WO2004040718A1
公开(公告)日：2004-05-13
申请号：PCT/DE2003/003540
申请日：2003-10-23
申请人： UNIVERSITÄT KASSEL , BAUMERT, Thomas , ASSION, Andreas , WOLLENHAUPT, Matthias , PRÄKELT, Andreas , SARPE-TUDORAN, Cristian , HORN, Christian
发明人： BAUMERT, Thomas , ASSION, Andreas , WOLLENHAUPT, Matthias , PRÄKELT, Andreas , SARPE-TUDORAN, Cristian , HORN, Christian
IPC分类号： H01S3/00
CPC分类号： H01S3/0057
摘要： Die vorliegende Erfindung betrifft Pulsformer für ultrakurze Laserpulse. Um einen Pulsformer einfach justierbar und damit flexibler einsetzbar zu machen, ist die gesamte Pulsformvorrichtung in kompakter Bauweise als stand-alone Gerät mit einer eindeutig definierten Nullposition vorkonfektioniert vorgesehen mit hochpräzise gefertigten Halteelementen (205, 210) für optische Elemente (215) im Strahlengang und deren Aufnahmen in entsprechenden Verschiebetischen (230), die alle auf einer gemeinsamen Grundplatte (240) angeordnet sind, sowie mit bereits bei der Herstellung der Grundplatte vorgegebenen Vorpositionierungen für bestimmte optische Elemente, bzw. optische Achsen des Strahlengangs. Vorteilhaft sind besonders einheitlich ausgeführte Montageplatten (210) zur Verstiftung (220) mit einem Verschiebetisch (230), die jeweils individuell für ein jeweiliges optisches Element (215) gefertigte Halter (205) tragen.
摘要翻译：本发明涉及以脉冲为超短激光脉冲整形器。为了使一个脉冲整形器容易调节，因此更加灵活，整个脉冲形成装置是在一个紧凑的设计为具有明确限定的零位置的独立装置装配式设置有精确地构造保持元件（205，210），用于在光路和光学元件（215）其记录在相应的翻译阶段（230），它们都设置在共同的基座板（240），并具有已经在生产某些光学元件，并且所述光路的光轴的基板预定位置的被赋予。用于与携带单独用于相应的光学元件（215）（205）中制造的保持器滑动台（230）钉扎（220）特别是一律执行的安装板（210）是有利的。

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