DE102006060937A1

DE102006060937A1 - Verfahren zur Stabilisierung eines Laserstrahles

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Publication number: DE102006060937A1
Application number: DE200610060937
Authority: DE
Inventors: Andy Dr. Sischka; Katja Dr. Tönsing; Dario Prof. Dr. Anselmetti
Original assignee: Universitaet Bielefeld
Current assignee: Universitaet Bielefeld
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2008-06-26
Also published as: WO2008074505A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung eines Laserstrahles, der um einen Drehpunkt eine Pendelbewegung ausführt, an einem Untersuchungsort, bei dem der Drehpunkt (D1) der Pendelbewegung mittels einer Anordnung mit wenigstens einem fokussierenden Element (L1, L2), welche in einem bestimmten Abstand (A) zum Drehpunkt (D1) angeordnet ist, an den Untersuchungsort (D2) projiziert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung eines Laserstrahles, der um einen Drehpunkt eine Pendelbewegung ausführt, an einem Untersuchungsort.
Im Stand der Technik ist es bekannt, dass Laserstrahlen, die von einem Laser emittiert werden, eine Instabilität aufweisen hinsichtlich ihrer Ausbreitungsrichtung, was im Englischsprachigen oftmals als sogenannte „beam point instability" bezeichnet wird. Bei diesem Effekt wird beobachtet, dass der Laserstrahl relativ zu seiner idealisierten Ausbreitungsrichtung leichte Bewegungen ausführt.
Eine solche Bewegung eines Laserstrahles hat dabei den Nachteil, dass sie sich in Versuchsaufbauten, bei welchem ein Laserstrahl zum Einsatz kommt, bemerkbar macht und beispielsweise das eigentliche Messergebnis, welches es zu detektieren gilt, überlagert.
So werden in einem Messergebnis demnach Artefakte beobachtet, die mit der eigentlichen Messung nichts zu tun haben, sondern auf die Instabilität des Lasers zurückzuführen sind. Hierbei wird es trotz des Wissens um diesen Effekt weiterhin als nachteilig empfunden, dass im Augenblick der Messung keine quantitative Aussage über die Strahlinstabilität gemacht werden kann, so dass Schwierigkeiten bestehen, das gemessene Ergebnis hinsichtlich eines solchen Messartefaktes zu bereinigen.
Es ist daher im Stand der Technik weiterhin bekannt, Vorrichtungen und Verfahren einzusetzen, die zu einer Verbesserung der Strahlstabilität führen. Beispielsweise ist es im Stand der Technik bekannt, Winkelabweichungen des Laserstrahls ständig messtechnisch zu erfassen und mittels motorisch verstellbaren Spiegeln die Richtung des Laserstrahls entsprechend nachzuregeln. Das Dokument DD 280 400 A1 offenbart beispielsweise eine derartige Vorrichtung, die als aufwendig und anfällig zu bezeichnen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem ohne eine messtechnische Regelung eine signifikante Steigerung der Strahlstabilität an einem Untersuchungsort, insbesondere zumindest an einem ersten Untersuchungsort, gegebenenfalls auch an weiteren nachfolgenden Untersuchungsorten, zu erreichen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst zur Stabilisierung eines Laserstrahles an einem Untersuchungsort, der um einen Drehpunkt eine Pendelbewegung ausführt, bei dem der Drehpunkt der Pendelbewegung mittels einer Anordnung mit wenigstens einem fokussierenden Element, welche in einem bestimmten Abstand zum Drehpunkt angeordnet ist, an den Untersuchungsort projiziert wird.
Der Kerngedanke der Erfindung liegt in der Feststellung, dass eine Strahlinstabilität bei einem Laser keineswegs unbestimmt erfolgt, sondern es wurde festgestellt, dass oftmals eine Bewegung eines Laserstrahls, der von einem Laser emittiert wird, um einen Drehpunkt herum erfolgt. So vollzieht demnach der emittierte Laserstrahl eine Pendelbewegung um einen solchen Drehpunkt. Hierbei wurde weiterhin festgestellt, dass ein solcher Drehpunkt der Pendelbewegung sowohl innerhalb eines Laserresonators liegen kann als auch außerhalb eines Laserresonators. Insbesondere wurde festgestellt, dass ein solcher Drehpunkt nicht mit der Apertur des Laserresonators zusammenfallen muss.
Die Erfindung macht sich in dem vorgeschlagenen Verfahren weiterhin zu Nutze, dass im Drehpunkt der Pendelbewegung selbst der Laserstrahl keine Strahlinstabilität aufweist, zumindest keine, die auf die Pendelbewegung zurückzuführen ist, woraus resultiert, dass nach einer Projektion dieses Drehpunktes der Pendelbewegung an einem Untersuchungsort, der sich z. B. in einem Abstand zum Laserresonator befinden kann, ebenfalls keine Pendelbewegung des Laserstrahls an diesem Ort feststellbar ist, sondern sich der Laserstrahl hinsichtlich seiner Instabilität an dem projizierten Ort des Drehpunktes genauso verhält wie am ursprünglichen Drehpunkt, ggfs, je nach verwendeter Anordnung der fokussierenden Elemente nur mit Ausnahme der Richtung der Pendelbewegung, aufgrund der durch die fokussierenden Elemente ggfs. erzeugten Spiegelung.
So wird es demnach als vorteilhaft empfunden, dieses Verfahren derart einzusetzen, dass der Drehpunkt der Pendelbewegung an einen Untersuchungsort projiziert wird, da sodann ein Untersuchungsergebnis, welches am Untersuchungsort erzeugt, gewonnen oder erfasst wird, nicht durch Artefakte überlagert wird, die aus der Pendelbewegung des Lasers resultieren können. Hierdurch wird demnach eine signifikante Erhöhung der Genauigkeit von Messergebnissen bei einer jeglichen Versuchsanordnung erzielt.
Grundsätzlich wird im Sinne der Erfindung als Untersuchungsort der Ort verstanden, an dem ein projizierter Drehpunkt liegt. Es kann sich dann bei einem Untersuchungsort in praktischer Anwendung z. B. um einen Ort handeln, an dem ein Experiment durchgeführt wird, also z. B. eine Untersuchung oder an dem Messergebnis einer ggfs an einem anderen durchgeführten Untersuchung erfasst werden.
In einer bevorzugten Ausführung kann es vorgesehen sein, dass der Drehpunkt der Pendelbewegung mittels einer Kombination aus zwei fokussierenden Elementen, die in einem bestimmten Abstand zueinander und zum Drehpunkt angeordnet sind, an einen Untersuchungsort projiziert wird.
Als besonders vorteilhaft wird es bei der Durchführung des Verfahrens empfunden, wenn als fokussierende Elemente Sammellinsen eingesetzt werden, die konfokal angeordnet sind. Alternativ besteht hier ebenso die Möglichkeit, fokussierende Spiegel einzusetzen, was gerade im Bereich der Lasertechnik vorteilhaft sein kann aufgrund höherer Reflektionsgrade, da Reflektionsschichten der Spiegel optimal an die Wellenlänge eines jeweiligen Lasers angepasst werden können.
Durch die konfokale Anordnung, insbesondere der Sammellinsen bzw. allgemein der zu verwendenden zwei fokussierenden Elemente, kann weiterhin erreicht werden, dass bei Einsatz unterschiedlicher Brennweiten dieser fokussierenden Elemente zusätzlich neben der eigentlichen Projektion der Pendelbewegung an einem Untersuchungsort auch eine Änderung des Strahldurchmessers, insbesondere eine Strahlaufweitung erreicht werden kann, sofern das erste fokussierende Element eine geringere Brennweite aufweist als das zweite, in Strahlrichtung nachfolgende fokussierende Element.
So werden hierbei Aufweitungsfaktoren bzw. Reduktionsfaktoren erreicht, die dem Verhältnis der eingesetzten Brennweiten der jeweiligen fokussierenden Elemente entsprechen. Hierbei ist immer zu berücksichtigen, dass die fokussierenden Elemente, insbesondere die Sammellinsen konfokal angeordnet sind, was bedeutet, dass die jeweiligen Foki dieser fokussierenden Elemente zusammenfallen, also z. B. der Fokus der ersten Sammellinse im Fokus der zweiten Sammellinse liegt. Hierbei kann bei einer Strahlaufweitung weiterhin erreicht werden, dass die Divergenz des Lasers reduziert wird.
Das so bevorzugte Verfahren kann eingesetzt werden, wenn am Untersuchungsort ebenfalls ein paralleles Laserstrahlbündel vorliegen soll, so wie am Drehpunkt, ggfs nur mit Abweichung im Durchmesser und der Divergenz am Untersuchungsort, wenn ein konfokales Teleskop mit zwei verschiedenen Brennweiten verwendet wird.
Das Verfahren wird als besonders bevorzugt betrachtet, wenn die Anordnung der fokussierenden Elemente, insbesondere der Sammellinsen, der Bedingung gehorcht, dass D = A + F₁ + 2F₂ + (F₂ ²/F₁) – A·(F₂ ²/F₁ ²) gilt, wobei weiterhin gelten soll, dass A < F₁ + (F₁ ²/F₂) ist und wobei D dem Abstand zwischen Drehpunkt und Untersuchungsort, A dem Abstand zwischen Drehpunkt und erstem fokussierenden Element, F₁ der Brennweite des ersten fokussierenden Elementes und F₂ der Brennweite des zweiten fokussierenden Elementes entspricht. So wurde festgestellt, dass bei einer derartigen Anordnung eine ideale Projektion des Drehpunktes der Pendelbewegung in einen Untersuchungsort stattfindet, wobei dieser Untersuchungsort den Abstand D zum Drehpunkt aufweist.
Das Verfahren kann auch eingesetzt werden mit einer Anordnung von nur einem fokussierenden Element, wie z. B. einer einzelnen Sammellinse. In diesem Fall wird jedoch aufgrund der fokussierenden Eigenschaften am Untersuchungsort, wo sich der projizierte Drehpunkt befindet kein paralleles Strahlenbündel ergeben, sonder ein der Fokussierung entsprechendes konvergierendes bzw. divergierendes Bündel.
Bevorzugt ist die Anordnung derart, dass bei nur einem eingesetzten fokussierenden Element die Anordnung der Bedingung gehorcht, dass D = F₁ ²/(A – F₁) + A + F₁ mit der weiteren Bedingung dass A > F₁, wobei D dem Abstand zwischen Drehpunkt und Untersuchungsort, A dem Abstand zwischen Drehpunkt und fokussierendem Element und F₁ der Brennweite des fokussierenden Elementes entspricht.
Es ergibt sich dann im Abstand D der projizierte Drehpunkt, wobei an dieser Stelle der Strahldurchmesser dem Durchmesser am Drehpunkt multipliziert mit F₁/(A – F₁) entspricht.
Insbesondere mit den vorgenannten Bedingungen und beim Einsatz weiterer Kombinationen aus zwei fokussierenden Elementen oder auch nur Einsatz vom weiteren Einzelnen fokussierenden Elementen, wie beispielsweise der eingangs genannten Art, kann es darüber hinaus erreicht werden, dass der an einen ersten Untersuchungsort projizierte Drehpunkt mit demselben Verfahren an wenigstens einen weiteren Untersuchungsort projiziert wird.
So kann hierdurch beispielsweise erreicht werden, dass an einem ersten Untersuchungsort mittels eines Laserstrahls eine Manipulation einer zu untersuchenden Probe stattfindet, wohingegen am zweiten Untersuchungsort die eigentlichen Messungen stattfinden. So kann hier erfindungsgemäß durch den zweifachen oder auch mehrfachen Einsatz des Verfahrens erreicht werden, dass weder die Manipulation der Probe am ersten Untersuchungsort noch die Erfassung der Messwerte am zweiten Untersuchungsort durch Artefakte überlagert wird, die sich aufgrund einer Bewegung des Laserstrahls ergeben.
Wesentlich für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Kenntnis der Lage des Drehpunktes, der wie eingangs genannt sowohl innerhalb als auch außerhalb des Resonators eines Lasers liegen kann. Sofern dieser Drehpunkt nicht von vornherein bekannt ist, beispielsweise durch eine herstellerseitige Angabe, kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Lage des Drehpunktes des Laserstrahls ermittelt wird durch Beobachtung der Pendelbewegung in wenigstens zwei verschiedenen Beobachtungsebenen.
Diese Art des Vorgehens geht darauf zurück, dass aufgrund der Pendelbewegung um einen Drehpunkt der Laserstrahl letzten Endes sich innerhalb eines Kegels bewegt, dessen Spitze im Drehpunkt liegt und dessen Mittenachse entlang der idealisierten Ausbreitungsrichtung des Laserstrahles liegt. Ein solcher Kegel kann kreisförmige, ellipsenförmige oder auch andere Grundflächen aufweisen. So beschreibt der Laserstrahl in jeder Beobachtungsebene, die senkrecht zur idealisierten Ausbreitung liegt, Bewegungen innerhalb einer solchen Grundfläche. Hierbei wird die Amplitude der Pendelbewegung, mit zunehmendem Abstand vom Drehpunkt zunehmen, so dass hieraus die Lage des Drehpunktes des Laserstrahls ermittelt werden kann. Beispielsweise kann es hierfür vorgesehen sein, dass der Drehpunkt ermittelt wird aus den Amplituden der Pendelbewegung in den wenigstens zwei Bewegungsebenen und dem Abstand der Bewegungsebenen, beispielsweise anhand der Anwendung des Dreisatzes.
Hierbei kann es ebenso vorgesehen sein, dass in den Bewegungsebenen zur Beobachtung und Auswertung der Pendelbewegungen ein Detektor, insbesondere ein Quadrantensensor, ein CCD-, CMOS-, oder Linearsensor eingesetzt wird, dessen erzeugtes Signals ausgewertet wird, um die Amplitude der Pendelbewegungen zu bestimmen. Anhand der so ermittelten Lage des Drehpunktes kann sodann die Kombination aus den zwei fokussierenden Elementen in dem gewünschten und nötigen vorbestimmten Abstand justiert werden, um die Projektion des Drehpunktes an den Untersuchungsort zu bewirken. Hierbei kann wie eingangs erwähnt die Anordnung der fokussierenden Elemente den vorangehend genannten Bedingungen gehorchen.
Vorteilhaft kann das erfindungsgemäße Verfahren z. B. eingesetzt werden zur Projektion des Drehpunktes eines Laserstrahls an den Untersuchungs- und/oder Detektionsort einer optischen Pinzette.
Hierbei wird unter einer optischen Pinzette ein Gerät verstanden zur Manipulation, d. h. insbesondere zum Festhalten und Bewegen kleinster Objekte, die üblicherweise bei der verwendeten Laserwellenlänge durchsichtig sind. Hierbei wird ein Laserstrahl in eine Objektebene fokussiert, in der ein im Fokus des Laserstrahls liegendes Objekt festgehalten werden kann, da jede Lageabweichung des in der optischen Pinzette befindlichen Objektes dazu führt, dass dieses Objekt durch eine Impulsübertragung bei der Brechung des Laserstrahls wieder in den Fokus zurückgezogen wird.
So besteht demnach mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Möglichkeit, eine deutlich erhöhte Lagestabilität des Objektes im Fokus einer optischen Pinzette zu erreichen und somit auch Messergebnisse bei der Beobachtung eines solchen Objektes zu verbessern. Hierbei kann es demnach vorgesehen sein, dass eine Projektion des Drehpunktes des Laserstrahls derart erfolgt, dass der projizierte Drehpunkt, d. h. der als erfindungsgemäß bezeichnete Untersuchungsort mit dem Fokus der optischen Pinzette zusammenfällt, so dass gerade an diesem Ort Pendelbewegungen des Lasers keine negativen Auswirkungen hinsichtlich der Messung hat, die mit der optischen Pinzette durchgeführt wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Projektion des Drehpunktes in die Ebene des fokussierenden Objektivs der optischen Pinzette erfolgt.
Weiterhin kann es bei beiden Ausführungen vorgesehen sein, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren den Drehpunkt der Laserstrahlbewegung erneut mit der eingangs genannten Anordnung an den Ort der Messwertaufnahme der optischen Pinzette, also z. B. einen Detektor für Laserlicht, zu projizieren, um hier auch sicherzustellen, dass die gewonnenen Messergebnisse auch am Ort des Detektors nicht von der Bewegung des Laserstrahls abhängen.
Eine weitere Anwendung, bei der das Verfahren signifikante Vorteile bringt, kann z. B. darin gesehen werden, dass der Drehpunkt des Laserstrahls auf den Cantilever eines Kraftmikroskops, ggfs. mit einem zusätzlichen fokussierenden Element projiziert wird. So wird hierdurch sichergestellt, dass nur die Bewegungen des Cantilevers eines Kraftmikroskops die aufgenommenen Messergebnisse dominieren und diese Messergebnisse keine Anteile aufweisen, die auf die Bewegung des Laserstrahls am Auftreffpunkt des Cantilevers zurückzuführen sind. So wird auch bei der Anwendung eines Feldmikroskops das erfindungsgemäße Verfahren zu einer deutlich erhöhten Genauigkeit der Messergebnisse führen.
Es ist zu erwähnen, dass das eingangs beschriebene erfindungsgemäße Verfahren nicht auf die hier beispielhaft genannten Anwendungen beschränkt ist, sondern überall dort eingesetzt werden kann, wo es auf eine besondere Strahlstabilität eines Laserstrahls am Ort einer Untersuchung oder Messung oder am Probenort ankommt.
Es kann auch vorgesehen sein, dass bei einer Projektion des Drehpunktes an einen Untersuchungsort, an dem Messergebnisse erfasst werden, ein zu untersuchendes System mit nur Laser-ablenkenden nicht jedoch fokussierenden Eigenschaften irgendwo zwischen dem ursprünglichen Drehpunkt und dem Untersuchungsort angeordnet werden kann.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den nachfolgenden Figuren illustriert. Es zeigen:
1: Eine Ausführung mit einem konfokalen Teleskop
2: Eine Ausführung mit nur einer fokussierenden Linse.
Erkennbar ist hier in der 1 ein erster Drehpunkt D1, der identifiziert sein soll als derjenige Drehpunkt, um den der erzeugte Laserstrahl herum eine Pendelbewegung ausführt und der beispielsweise innerhalb oder auch außerhalb eines Laserresonators liegen kann.
Die Figur zeigt weiterhin gestrichelt den optischen Strahlverlauf, den ein Laserstrahl nimmt bei verschiedenen Auslenkungen, jeweils um diesen ersten Drehpunkt D1. Hierbei durchläuft der Laserstrahl ein konfokales Teleskop umfassend zwei konfokal angeordnete Sammellinsen L1 und L2 mit den Brennweiten F1 und F2, wobei hier erkennbar ist, dass unabhängig von der Auslenkung des Laserstrahls relativ zum ortsstabilen Drehpunkt D1 der Strahlverlauf des Laserstrahls in einem Abstand D vom ersten Drehpunkt wiederum zusammenfällt mit einem zweiten Drehpunkt D2, so dass davon gesprochen werden kann, dass der erste Drehpunkt D1 in den zweiten Drehpunkt D2 projiziert wird.
Dies gilt insbesondere, wenn wie hier in der Figur dargestellt, die Bedingung gilt, dass D = A + F₁ + 2F₂ + (F₂ ²/F₁) – A·(F₂ ²/F₁ ²) gilt mit der weiteren Bedingung, dass A < F₁ + (F₁ ²/F₂), wobei wie hier in der Abbildung zu erkennen ist, D dem Abstand entspricht zwischen ersten und zweiten Drehpunkt (Projektionsweite), also beispielsweise ersten Drehpunkt und Untersuchungsort und dass weiterhin A der Abstand zwischen der ersten Sammellinse und dem ersten Drehpunkt ist sowie F₁ und F₂ die jeweiligen Brennweiten der ersten und zweiten Sammellinse.
Es wird hier insbesondere durch die Darstellung des konfokalen Teleskops im oberen Bereich der Abbildung deutlich, dass dieses konfokale Teleskop gleichzeitig neben der Projektion des Drehpunktes mit den hier genannten Bedingungen auch dazu eingesetzt werden kann, um den Durchmesser des Laserstrahls zu vergrößern, wobei die Aufweitung des Laserstrahls gegeben ist durch das Verhältnis der Brennweiten der beiden eingesetzten Sammellinsen L1 und L2.
Hierbei wird gleichsam auch die Divergenz des Lasers im Verhältnis der Brennweiten reduziert. Die Darstellung hier in der Figur macht deutlich, dass aufgrund der Projektion des ersten Drehpunktes in den zweiten Drehpunkt, also beispielsweise an einen Untersuchungs- oder Mess- oder Probenort eine signifikante Verbesserung der Messergebnisse erreicht werden kann, da diese nunmehr ersichtlich nicht mehr durch eine Lageveränderung des Laserstrahls beeinflusst werden können, die sich durch eine Pendelbewegung ergeben. Die Pendelbewegung ist in den jeweiligen Drehpunkten D1 und D2 hier vollständig ausgeschlossen.
Ersichtlich ist es, wenn auch hier in der Figur nicht dargestellt, dass dieselbe oder eine analog aufgebaute Anordnung aus zwei Sammellinsen, gegebenenfalls mit anderen Brennweiten, wiederum verwendet werden kann, um den Drehpunkt D2 erneut an eine andere Position, z. B. einen Drehpunkt D3, zu projizieren. So kann das Verfahren der hier eingangs beschriebenen erfindungsgemäßen Art auch mehrfach hintereinander durchgeführt werden, um jeweils wieder neue Projektionen der erhaltenen projizierten Drehpunkte zu erhalten. Es besteht so die Möglichkeit, an den jeweils projizierten Drehpunkten Messungen, Proben oder ähnliches durchzuführen.
Die 2 zeigt eine Alternative, bei der der nur eine einzige Sammellinse L1 zum Einsatz kommt, um den Drehpunkt D1 an den Ort D2 zu projizieren. Diese Projektion wird erreicht, wenn gilt, dass D = F₁ ²/(A – F₁) + A + F₁ mit der weiteren Bedingung dass A > F₁
Am Ort des zweiten Drehpunktes, also dem Untersuchungsort im Sinne der Erfindung ergibt sich in diesem Fall ein divergentes Strahlenbündel, wobei am Ort D2 der Strahldurchmesser dem Durchmesser am Drehpunkt D1 multipliziert mit F₁/(A – F₁) entspricht.
Auch hier kann es grundsätzlich vorgesehen sein, dass eine weitere Anwendung des Verfahrens erfolgt.

Claims

Verfahren zur Stabilisierung eines Laserstrahles, der um einen Drehpunkt eine Pendelbewegung ausführt, an einem Untersuchungsort, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehpunkt (D1) der Pendelbewegung mittels einer Anordnung mit wenigstens einem fokussierenden Element (L1, L2), welche in einem bestimmten Abstand (A) zum Drehpunkt (D1) angeordnet ist, an den Untersuchungsort (D2) projiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung eine Kombination aus zwei fokussierenden Elementen (L1, L2) umfasst, die in einem bestimmten Abstand (F1 + F2) zueinander und zum Drehpunkt (D1) angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als fokussierende Elemente Sammellinsen (L1, L2) eingesetzt werden, die konfokal angeordnet sind, insbesondere mit unterschiedlichen Brennweiten (F1, F2), um eine Strahlaufweitung zu erreichen.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der fokussierenden Elemente (L1, L2) der folgenden Bedingung gehorcht: D = A + F₁ + 2F₂ + (F₂ ²/F₁) – A·(F₂ ²/F₁ ²) mit der weiteren Bedingung dass A < F₁ + (F₁ ²/F₂), wobei D dem Abstand zwischen Drehpunkt (D1) und Untersuchungsort (D2), A dem Abstand zwischen Drehpunkt (D1) und erstem fokussierendem Element (L1), F₁ der Brennweite des ersten fokussierenden Elementes (L1) und F₂ der Brennweite des zweiten fokussierenden Elementes (L2) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei nur einem eingesetzten fokussierenden Element (L1) die Anordnung der folgenden Bedingung gehorcht: D = F₁ ²/(A – F₁) + A + F₁ mit der weiteren Bedingung dass A > F₁, wobei D dem Abstand zwischen Drehpunkt (D1) und Untersuchungsort (D2), A dem Abstand zwischen Drehpunkt (D1) und fokussierendem Element (L1) und F₁ der Brennweite des fokussierenden Elementes (L1) entspricht.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der an einen ersten Untersuchungsort (D2) projizierte Drehpunkt (D1) mit demselben Verfahren an wenigstens einen weiteren Untersuchungsort projiziert wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des Drehpunktes (D1) des Laserstrahls ermittelt wird durch Beobachtung der Pendelbewegung in wenigstens zwei verschiedenen Beobachtungsebenen, insbesondere wobei der Drehpunkt (D1) ermittelt wird aus den Amplituden der Pendelbewegung in den beiden Bewegungsebenen und dem Abstand der Bewegungsebenen.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in den Bewegungsebenen zur Beobachtung und Auswertung der Pendelbewegung ein Detektor, insbesondere ein Quadratensensor, CCD-, CMOS- oder Lineardetektor eingesetzt wird.
Verwendung des Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche zur Projektion des Drehpunktes (D1) eines Laserstrahls an den Untersuchungs- und/oder Detektionsort (D2) einer optischen Pinzette.
Verwendung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche zur Projektion des Drehpunktes (D1) eines Laserstrahls auf den Cantilever eines Kraftmikroskops.