DE10141664A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung optisch wirksamer Strukturen mittels elektromagnetischer Strahlung im Inneren von für diese Strahlung durchlässigen Bauteilen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Versehen eines Bauteils mit einer unter der Oberfläche angeordneten Markierung, die mit dem unbewaffneten menschlichen Auge nicht sichtbar ist. Die Sichtbarmachung erfolgt unter Zuhilfenahme spezieller Hilfsmittel. DOLLAR A Ein denkbarer Einsatzzweck dieser ohne Hilfsmittel für das Auge nicht feststellbaren Markierungen ist die fälschungssichere Kennzeichnung von Bauteilen oder Behältern.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Versehen eines Bauteils mit einer unter der Oberfläche angeordneten Markierung, die nicht mit dem unbewaffneten menschlichen Auge sichtbar ist. Außerdem betrifft die Erfindung einen Bauteil, der in Übereinstimmung mit dem Verfahren markiert worden ist, wobei diese Markierung für das unbewaffnete Auge nicht erkennbar ist. Die Markierung bleibt für das unbewaffnete menschliche Auge unsichtbar, außer in dem Fall in dem zusätzliche technische Hilfsmittel eingesetzt werden. Die Art dieser technischen Hilfsmittel zur optischen Erkennung der mit diesem Verfahren eingebrachten Markierung hängen von der Natur dieser Markierung ab.
• Viele Gegenstände bestehen teilweise oder vollständig aus transparenten Bauteilen bzw. werden in durchsichtigen Behältern verpackt. Es besteht seit vielen Jahren das Bestreben, Gegenstände und/oder ihre Behälter dieser Art mit einem Markierungsverfahren zur Verfügung zu stellen, dass mit dem unbewaffneten Auge nicht erkennbar ist und auch nicht entfernt werden kann, wenn diese ermittelt worden ist. Ein solches Verfahren würde offensichtlich fälschungssichere Anwendungen haben. Die Anwendung eines mit dem unbewaffneten Auge unsichtbaren Codes ermöglicht die Verfolgung des Vertriebsweges der Gegenstände und die Feststellung ihres Ortes, ohne einen störenden Einfluss in den optischen Eigenschaften zu bewirken. Durch geeignete technische Hilfsmittel, z. B. mittels durch spezielle Anregung mit ultraviolettem Licht, könnte bei geeigneter Markierung der zunächst unsichtbare Code sichtbar werden, ähnlich wie dies zur Fälschungssicherung bei Geldscheinen angewendet wird.
• Ein gegenwärtig bekanntes System der Produktverfolgung verwendet ein Verfahren, bei dem jeder Behälter vor der Auslieferung verdeckt mit einem Code versehen wird, der die Identität des planmäßigen Einzelhandelsgeschäfts trägt. Ist jedoch die Anwesenheit dieser Markierung bekannt, so muss diese nur entfernt werden, um das System zu umgehen. Markierungen, die unterhalb der Oberfläche eingebracht werden, können nicht entfernt werden. Zusätzlich besitzen Markierungen, die mit dem unbewaffneten Auge nicht erkennbar sind, den Vorteil, dass diese ohne spezielle Hilfsmittel verdeckt bleiben. Für das normale unbewaffnete Auge ist kein Unterschied zwischen den markierten und nicht markierten Gegenständen oder Behältern erkennbar.
• Es ist bekannt, Gegenstände oder Behälter unter Verwendung von Laserstrahlung zu markieren. Die erzeugten Markierungen haben aber häufig die Form einer Gravur oder einer detektierbaren Farbänderung an einer bestimmten Oberfläche. Beispielsweise beschreibt US-PS 4.758.703 ein Verfahren, ein mikroskopisch sichtbares Muster auf einer Oberfläche eines Gegenstandes versteckt zu codieren, wobei ein Strahl nicht fokussierter Laserstrahlung durch eine Maske hindurch geleitet wird, um das gewünschte Muster zu erzeugen, wobei die Intensität des Laserstrahls sorgfältig kontrolliert wird, so daß das Muster kaum auf die Oberfläche geätzt wird und für das unbewaffnete Auge unsichtbar bleibt. Dieses Muster kann aber, da es auf der Oberfläche des Bauteils vorliegt, zerstört oder entfernt werden,. Andererseits beschreibt US-PS 4.769310 ein Verfahren zum Markieren von keramischen Materialien, Glasuren, Glaskeramikmaterialien und Gläsern, das wenigstens einen strahlungsempfindlichen Zusatzstoff aufweist, wobei ein Laserstrahl auf die Oberfläche des zu markierenden Materials fokussiert wird, um so eine Farbänderung innerhalb des bestrahlten Gebiets zu induzieren. Bei einem aus WO 89/07302 vorbekannten Verfahren zum Versehen eines Bauteils mit einer unter der Oberfläche angeordneten Markierung ist der Hauptteil des Bauteils für die Laserstrahlung undurchlässig und lediglich mit einer für die Laserschicht durchlässigen Schicht überzogen. Es kann dort daher im wesentlichen auf die für die Markierung von undurchlässigen Materialien bekannten Verfahren zurückgegriffen werden, wobei die durchlässige Oberflächenschicht den Markiervorgang nicht stört, sondern sogar gewisse Vorteile gegenüber Fällen mit sich bringt, in denen die Schicht nicht vorgesehen ist. In DE 41 26 626 wird ein Verfahren zur Herstellung von Markierungen beschrieben, mit dem eine für das unbewaffnete Auge deutliche und dauerhafte Markierung unter der Oberfläche eines transparenten Körpers geschaffen werden kann. Ein Laserstrahl wird in das innere des transparenten Körpers fokussiert, um Mikrorisse im Volumen herzustellen. Diese Mikrorisse besitzen starke Absorptions- und Streueigenschaften für Licht im optischen Spektralbereich und sind daher nicht verdeckt sondern optisch gut sichtbar.
• Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass auf eine Oberfläche des Körpers ein Laserstrahl gerichtet wird, für den das Material durchlässig ist. Der Strahl wird an einem Ort fokussiert, der von der Oberfläche einen Abstand aufweist und innerhalb des transparenten Körpers angeordnet ist, so dass dort eine hohe Leistungsdichte vorhanden ist. Die so erzielte hohe Leistungsdichte des Laserstrahls induziert nicht-lineare optische Effekte der Anregung, so dass eine sehr lokale Energieeinwirkung im transparenten Materials erfolgt. Abhängig vom Bauteil und der Leistungsdichte des Laserstrahls können so Mikromodifikationen erzielt werden, die eine Schaffung einer Markierung innerhalb des transparenten Materials in Form eines Gebietes von veränderten mechanischen und optischen Eigenschaften bewirkt, dabei aber mit ungefähr gleichbleibender Durchlässigkeit für elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Spektralbereich. Diese veränderten mechanischen und optischen Eigenschaften der durch das erfindungsgemäße Verfahren erzeugten Markierung können unterschiedlicher Natur sein, z. B. mechanische Spannungen, Änderungen im Brechungsindex, lokale Photoreduktion, Farbzentren Inkubation, aber anderen Fluoreszenz- oder Absorptionszentren außerhalb des sichtbaren Spektralbereichs.
• Da die Markierung von der Oberfläche des Körpers einen Abstand aufweist, vermag sie nicht nur irgendeiner nachfolgenden Oberflächenbehandlung zu widerstehen, sondern ist auch schwierig zu imitieren. Um Irrtümer zu vermeiden, bezieht sich der hier verwendete Ausdruck "durchlässig" und "transparent" unter Bezugnahme auf ein Material, in dem der Strahl hoher Leistungsdichte wenigstens bis zur Tiefe der gewünschten Markierung eindringen kann und schließt somit auch durchscheinende Materialien und Materialien wie z. B. farbiges Glas oder Rauchglas ein, in dem die Transparenz für elektromagnetische Strahlung bei Wellenlängen im sichtbaren Bereich verringert, jedoch nicht beseitigt ist. Der Ausdruck "durchlässig" schließt auch Materialien ein, die für elektromagnetische Strahlung bei Wellenlängen im sichtbaren Bereich undurchlässig sind, die jedoch wenigstens teilweise elektromagnetische Strahlung bei Wellenlängen durchlassen können, die im selben Bereich des elektromagnetischen Spektrums wie diejenigen des Strahls hoher Leistungsdichte liegen. Der Ausdruck "sichtbar" oder "optisch sichtbar" bezieht sich auf einen Bereich des elektromagnetischen Spektrums, der für das unbewaffnete menschliche Auge erkennbar ist.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Bauteil für elektromagnetische Strahlung bei Wellenlängen innerhalb des sichtbaren Bereiches durchlässig, wodurch die Markierung im Volumen eingebracht werden kann und mit geeigneten Hilfsmittel für das unbewaffnete Auge sichtbar wird. Z. B. kann das Material ein Fluorid, ein Oxid, technisches Glas oder Kunststoff sein.
• Der Brennpunkt des Strahls kann relativ zum zu markierenden Körper beweglich sein, so dass die verborgene Markierung von vorbestimmter Form sein kann. Die Markierung kann z. B. dreidimensional sein und/oder eine oder mehrere Ziffern, Buchstaben oder Symbole oder eine Kombination derselben aufweisen, die wiederum eine Identifizierung, ein Warenzeichen, einen maschinenlesbaren Code oder irgendein anderes gewünschtes Merkmal darstellen können. Entscheidend ist, dass die im Volumen erzeugte Markierung nicht die optischen Eigenschaften des Bauteils offensichtlich verändert, sondern erst durch geeignete Hilfsmittel bestimmt werden kann, z. B. optische Instrumente und besondere Lichtquellen. Der Strahl hoher Leistungsdichte kann ein fokussierbarer Teilchenstrahl sein, wie z. B. ein Elektronenstrahl, der ausreichend Energie zum Bewirken gezielter lokaler Energieeinwirkung innerhalb des Körpers des Materials aufweist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird zum Erzeugen des Strahls mit hoher Leistungsdichte ein Laser mit Laserimpulsen hoher Spitzenleistung und ultrakurzen Laserimpulsen eingesetzt.
• Die Wechselwirkung zwischen Laserstrahlung und einem Bauteil hängt stark von dem Verhältnis der Energiedichte zur gewählten Leistungsdichte der betreffenden Laserstrahlung ab. Erst die Verwendung von zeitlich modulierte Laserstrahlung steigert das Verhältnis zwischen der Leistungsdichte und der Energiedichte eines Einzelpulses. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es notwendig, mit hoher Leistungsdichte bei geringer Energiedichte zu arbeiten, da Herstellung von "unsichtbaren" Markierungen eine sehr präzise Lokalisierung der Energie in den Bauteil erfordert, ohne sichtbare Randschädigung. Diese Bedingung kann z. B. durch den Einsatz ultrakurzer Laserimpulse im Pulsdauerbereich < = 10^-12s erfüllt werden. Eine Leistungsdichte ab ca. 10¹² W/cm² bewirkt eine effiziente Einkopplung der Laserenergie überwiegend über nicht-lineare optische Effekte der Multiphotonen-Absorption, Tunnel- und Kaskaden-Ionisation. Diese Grenze der Leistungsdichte wird bei der Fokussierung von Laserstrahlung mit Laserimpulsen von 10 s bereits mit Einzelpulsenergie unter 1 µJ erreicht. Um die Lokalisierung der Energie im Volumen zu ermöglichen, wird in diesem Verfahren der Einsatz von Laserstrahlung in einem Spektralbereich vorausgesetzt, für die der Bauteil durchsichtig bleibt, bis die Laserstrahlung aufgrund der Fokussierung eine kritische Leistungsdichte von ca. 10¹² W/cm² erreicht.
• Um Irrtümer zu vermeiden, bezieht sich der hier verwendete Ausdruck "ultrakurze Laserimpulse" auf den zeitlichen Verlauf der Leistung eines Einzelpulses, der die Eigenschaft besitzen sollte, deutlich kürzer zu sein, als die thermische Reaktion in Form einer Erwärmung bzw. dem Erreichen eines thermischen Gleichgewichts im Bauteil während bzw. nach der Energieeinkopplung. Diese thermische Reaktionszeit der meisten durchsichtigen Bauteil liegt bei einigen 10^-11s. Deutlich kürzer bedeutet etwa eine Größenordnung unterhalb dieser typischen thermischen Reaktionszeit. Der hier verwendete Ausdruck "ultrakurze Laserimpulse" bezieht sich somit auf eine Pulsdauer von einigen 10^-12s oder darunter.
• Die Wechselwirkung von Laserstrahlung ultrakurzer Impulse mit transparenten Bauteile zeigt eine überraschende Vielfalt von Modifikationen, die zu einer nicht sichtbaren Markierung dieser Bauteile genutzt werden können. Im räumlichen Bereich der Energieeinkopplung werden im transparenten Bauteil Elektron-Loch-Paare erzeugt, die Ausgangspunkt für weitere Veränderungen im Bauteil sein können. Einige Elektron-Loch-Paare können sich von ihrem räumlich und energetisch gebundenen Zustand lösen. Die Trennung von Elektron-Loch- Paaren bewirkt eine Bildung eines sog. Farbzentrums, der eine Veränderung der Absorptions- und Reflexionseigenschaften auf einem mikroskopisch kleinem Ort bewirkt. Des weiteren ist bekannt, das in fast allen Oxiden, Fluoriden, Alkalihalogenide, und auch technischen Gläsern durch den Strahl von Ionen, Elektronen und Laserlicht Farbzentren induzieren lassen. Der Einsatz ultrakurzer Laserimpulse kann eine geeignete Konzentration von sog. Farbzentren im Innern von Bauteile induzieren, so das diese nur mit geeigneten Hilfsmitteln sichtbar werden. Abhängig von der Konzentration und Gruppierung der Farbzentren können die Veränderungen der Absorptions- und Reflexionseigenschaften außerhalb des sichtbaren Spektralgebietes liegen, typischerweise im Ultraviolettem. Völlig überraschend wurde die Erzeugung von Farbzentren sogar in einem UV durchlässigen LiF Kristall mittels infraroten, ultrakurzen Laserimpulsen gezeigt, allerdings waren diese aufgrund einer bereits zu hohen Konzentration in Form von langen gelben Kanälen mit bloßem Auge erkennbar.
• Das erfindungsgemäße Verfahren zeigt an, die Konzentration von laserinduzierten Farbzentren im Volumen so einzustellen, dass diese erst durch Verwendung geeigneter optischer Instrumente, z. B. unter Verwendung starker UV Lichtquellen, für das Auge sichtbar werden. Das hierfür geeignete Prozessfenster ist vom Material und den Fokussierungsbedingungen abhängig.
• Des weiteren können nach der Bildung von Elektron-Loch-Paaren eine Kette von weiteren Prozessen eintreten, die zusätzliche Modifikationen zur Folge haben. Die Laseranregung der freien Elektronen und die Redkombination der Elektron-Loch-Paaren sind jeweils eine starke thermische Quelle und können zu lokalen Veränderungen aufgrund einer zunehmenden Erwärmung im Volumen des Bauteils führen. Diese Veränderungen sind vielfältig und können durch die Wahl der Leistungsdichte und verwendeter mittlerer Leistung gesteuert werden. Die mit dem unbewaffneten Auge unsichtbaren Markierung können Änderungen im Brechungsindex des Bauteils sein, z. B. laserinduzierte Doppelbrechung, Phasengitter, Phasenobjekte, etc. Unter Einsatz ultrakurzer Laserimpulse konnte überraschend gezeigt werden, das die laserinduzierten Änderungen im Brechungsindex im Innern des durchsichtigen Bauteils auch Mikrostrukturen erzeugt, die für das unbewaffnete Auge gut sichtbar sind. Bei geeigneter Bewegung des Bauteils senkrecht oder parallel zur optischen Achse können sogar Wellenleiter im Innern erzeugt werden, die aufgrund des geringen Kontrastes nur schwach oder besser überhaupt nicht für das unbewaffnete Auge erkennbar sind.
• Das erfindungsgemäße Verfahren zeigt an, die Leistungsdichte und die an einem Ort genutzte mittlerer Leistung geeignet einzustellen, so dass die Änderungen im Brechungsindex des Bauteils erst durch Verwendung geeigneter optischer Instrumente für das Auge sichtbar werden. Diese Instrument könnte z. B. zwei vor und hinter dem Bauteil gekreuzte Polarisatoren sein, die in dieser Anordnung im Fall einer spannungsinduzierten Doppelbrechung im Bauteil eine Lichtdurchlässigkeit besitzen. Eine anderes optisches Instrument könnte die Verwendung einer starken Lichtquelle sein, vorzugsweise eines Lasers im Dauerstrich Betrieb (cw), dessen elektromagnetische Wellen im optischen Spektralbereich eine Änderung in der Ausbreitungsrichtung, der Transmission oder der Reflexion im Bereich der Markierung erfahren. Das hierfür geeignete Prozessfenster ist vom Material und den Fokussierungsbedingungen abhängig.
• Unter Einsatz ultrakurzer Laserimpulse konnte überraschend gezeigt werden, das winzige, kaum sichtbare Kavitäten (extrem geringer Materialdichte im Innern begrenzt durch einen Rand hoher Verdichtung) im Volumen eines durchsichtigen Bauteils erzeugt werden. Aufgrund dieser kleinen Dimension der Kavitäten mit einem Kugeldurchmesser unter 1 µm sind diese für das unbewaffnete Auge nicht erkennbar. Auch eine z. B. periodische Anordnung solcher winzigen Kavitäten bleibt für das unbewaffnete Auge verborgen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren zeigt an, die Leistungsdichte und die an einem Ort genutzte mittlerer Leistung geeignet einzustellen, so dass Kavitäten einer Dimension im Innern des Bauteils entstehen, die nicht mit dem unbewaffneten Auge zu erkennen sind. Es soll erst durch eine zweidimensionale oder dreidimensionale Anordnung dieser unsichtbaren Kavitäten im Volumen sichergestellt werden, das diese erst durch Verwendung geeigneter optischer Instrumente für das Auge sichtbar werden. Auch in diesem Fall könnte das optische Instrument die Verwendung einer starken Lichtquelle sein, vorzugsweise eines Lasers im Dauerstrichbetrieb (cw), dessen elektromagnetische Wellen im optischen Spektralbereich eine Änderung in der Ausbreitungsrichtung, der Transmission oder der Reflexion im Bereich der so gesetzten Markierung erfahren. Das hierfür geeignete Prozessfenster ist vom Material und den Fokussierungsbedingungen abhängig.
• Entscheidend ist, das erst beim Einsatz mit ultrakurzen Laserimpulsen eine notwendige Voraussetzung geschaffen wurde, um im Innern von Bauteile gezielt Strukturen und somit Markierungen herzustellen, die für das unbewaffnete Auge nicht sichtbar sind. Das erfindungsgemäße Verfahren zeigt deshalb an, die Leistungsdichte und die an einem Ort genutzte mittlere Leistung geeignet einzustellen, so dass keine sichtbaren Streuzentren, z. B. in Form von Mikrorissen, oder sichtbare Absorptionszentren, z. B. Verdunkelung oder Verfärbungen, entstehen.
• Wenn der zu markierende Bauteil für elektromagnetische Strahlung bei Wellenlängen innerhalb des sichtbaren Bereichs durchlässig ist, dann wird zum Erzeugen des Strahls mit der erforderlichen hohen Energiedichte vorzugsweise ein Ti: Saphir Laser (mit Titan dotierter Saphir Kristall) oder Cr-Fosterite (ein mit Chrom dotierter Fosterite Kristall) eingesetzt, die bei einer Grundwellenlänge von ca. 0,8 µm und 1,3 µm arbeiten. Die übliche Pulsdauer dieser Systeme liegt bei 0,1×10^-12s. Der Brennpunkt des Strahls kann relativ zum Körper bewegt werden oder umgekehrt, der Körper kann auch relativ zur Fokuslage geführt werden. Es kann zur Fokussierung des Strahles ein Linsenelement vorgesehen sein, entweder in Form einer korrigierenden Linse, die den Strahl in derselben Tiefe innerhalb des Körpers unabhängig von irgendwelchen Krümmungen in dessen Oberfläche fokussiert, oder aber durch Mikroobjektive (Mikroskopobjektive mit unterschiedlicher Brennweite), oder aber durch Hochleistungsachromaten (speziell entwickelte Achromaten für ultrakurze Laserimpulse), oder aber durch Immersionsoptiken. Durch Abstandsvariation zwischen Bauteil und Linse können diese Markierungen in unterschiedlichen Tiefen innerhalb des Körpers hergestellt werden, so dass dreidimensionale Markierungen erzeugt werden können.
• Gemäß der Erfindung wird ein markierter Bauteil geschaffen, in dem die Markierung aus einer Zone mit Defekten innerhalb des Bauteils besteht, die das Ergebnis von lokaler Einbringung von Energie ist und einen Abstand von der Oberfläche des Körpers aufweist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Bauteil für elektromagnetische Strahlung bei Wellenlängen innerhalb des sichtbaren Bereiches durchlässig und die Markierung ist für das unbewaffnete Auge erst durch Verwendung eines Hilfsmittels, z. B. eines optischen Instruments, sichtbar. Z. B. kann das Material aus Glas oder Kunststoff bestehen. Die Markierung kann dreidimensional sein und/oder eine oder mehrere Zahlen, Buchstaben oder Symbole oder eine Kombination davon aufweisen. Die Erfindung wird im folgenden anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen bspw. beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
• Wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist, erzeugt eine Quelle 1 einen Strahl von Laserstrahlung 2, die so gerichtet ist, dass sie auf einen Bauteil 4 auffällt, der im vorliegenden Beispiel die Form einer Scheibe hat. Da die zu erzeugende Markierung unterhalb der Oberfläche angeordnet sein soll, ist die Scheibe 4 so ausgewählt, dass sie aus Material wie Glas oder Kunststoff besteht, das für elektromagnetische Strahlung innerhalb des sichtbaren und infraroten Bereiches des elektromagnetischen Spektrums durchlässig ist. Außerdem ist die Quelle 1 so ausgewählt, dass das Material der Scheibe 4 für den Strahl der Laserstrahlung 1, die diese erzeugt, ähnlich durchlässig ist. In der gezeigten Vorrichtung weist die Quelle 1 ein gepulstes Lasersystem aus, das ultrakurze Laserimpulse hoher Spitzenleistung vorzugsweise bei einer Wellenlänge zwischen 0,8 und 1,3 µm aussendet. Auch die Umwandlung der gepulsten Laserstrahlung 2 in andere Wellenlänge mittels Frequenzkonversion kann durchgeführt werden, vorausgesetzt die Strahlung ist für die Oberfläche des Bauteils durchlässig. Ein Linsenelement 3 fokussiert den Strahl 2 an einen vorgegebenen Punkt 5 in einem Abstand von der Oberfläche der Scheibe 4 innerhalb der Dicke des Glas- oder Kunststoffmaterials, aus dem die Scheibe hergestellt ist. Wie wohlbekannt, ist die maximale Leistungsdichte des Strahls 2 umgekehrt proportional zum Quadrat des Strahlradius in seinem Brennpunkt 5. Der Strahlradius im Brennpunkt 5 kann durch Reduzierung der Brennweite von Linse 3 verkleinert werden, was in erster Näherung zu einer Erhöhung der Leistungsdichte führt. Andere Methoden zur Erhöhung der Leistungsdichte sind vorzugsweise Verkürzung der Laserimpulse und Ausnutzung der Selbstfokussierung. Vergrößerung der Einzelpulsenergie liefert auch eine Erhöhung der Leistungsdichte, führt aber in erster Näherung keine Verbesserung im Verhältnis Leistungsdichte zur Energiedichte. Die Gefahr der Herstellung von sichtbaren Markierungen bzw. der Bildung einer erkennbaren Beschädigungszone nimmt bei steigender Einzelpulsenergie zu. Durch Bewegen der Scheibe 4 relative zum Strahl 2 und Linse 3 kann eine Markierung in einer vorbestimmten Form und insbesondere so hergestellt werden, dass sie eine oder mehrere Ziffern, Buchstaben oder Symbole oder eine Kombination derselben aufweist, was wiederum eine verborgene Identifizierung, ein Warenzeichen, eine Codierung oder irgendeine andere Information darstellen kann. Zusätzliche technische Hilfsmittel, z. B. geeignete optische Instrumente, werden benötigt, um die für das unbewaffnete Auge verborgene Identifizierung sichtbar zu machen.

Claims (12)

1. Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung optisch wirksamer Strukturen mittels elektromagnetischer Strahlung im Inneren von für diese Strahlung durchlässigen Bauteilen, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Strahlung als gepulste Strahlung mit einer Pulsdauer kleiner einer Nanosekunde und Pulsenergien größer als 500 Microjoule zur Anwendung kommt.

2. Verfahren und Vorrichtung nach 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete elektromagnetische Strahlung vorzugsweise Laserstrahlung ist.

3. Verfahren und Vorrichtung nach 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spektralbereich der verwendeten Strahlung zwischen 0,2 und 11 µm liegt.

4. Verfahren und Vorrichtung nach 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser mit einer Pulsdauer von weniger als 10^-11 Sekunden gepulst ist.

5. Verfahren und Vorrichtung nach 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete elektromagnetische Strahlung ein fokussierter Teilchenstrahl ist.

6. Verfahren und Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die im Volumen des Bauteils erzeugten optisch wirksamen Strukturen Phasenstrukturen sind.

7. Verfahren und Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugten optischen Strukturen Absorptionsstrukturen sind.

8. Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines markierten Bauteils, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung aus einer Zone mit unbewaffneten Auge nicht sichtbarer Farbzentren innerhalb des Bauteils besteht, die als Ergebnis lokalisierter Energieeinbringung unter der Oberfläche des Körpers liegt.

9. Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines markierten Bauteils, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung aus einer Zone mit unbewaffneten Auge nicht sichtbaren Phasenkörpern innerhalb des Bauteils besteht, die als Ergebnis lokalisierter Energieeinbringung unter der Oberfläche des Körpers liegt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem unbewaffneten Auge nicht sichtbaren Markierung durch optische Instrumente in einem Spektralbereich von 300 bis 1400 nm detektierbar sind.

11. Vorrichtung zur Erzeugung eines markierten Bauteils nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil für elektromagnetische Strahlung bei Wellenlängen innerhalb des sichtbaren Bereiches durchlässig ist.

12. Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines markierten Bauteils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil aus Oxiden, Fluoriden, Gläsern oder Kunststoffen besteht.