DE102019124164A1

DE102019124164A1 - Laserbearbeitungssystem und Verfahren zur Charakterisierung eines Laserstrahls eines Laserbearbeitungssystems

Info

Publication number: DE102019124164A1
Application number: DE102019124164.2A
Authority: DE
Inventors: Gerard Antkowiak; Christian Deutsch
Original assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Current assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Priority date: 2019-09-10
Filing date: 2019-09-10
Publication date: 2021-03-11

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Charakterisierung eines Laserstrahls (1002) eines Laserbearbeitungssystems (1000). Das Verfahren umfasst ein Bestimmen eines Energieparameters des Laserstrahls (1002) und ein Bereitstellen einer Kalibrationseinrichtung (1014) in einer Arbeitsebene (2000) des Laserbearbeitungssystems (1000) und Beaufschlagen der Kalibrationseinrichtung (1014) mit dem Laserstrahl (1002) unter denselben Bedingungen, unter welchen eine Verwendung des Laserstrahls (1002) zur Bearbeitung eines Bearbeitungsobjektes vorgesehen ist. Ferner umfasst das Verfahren ein Ermitteln eines Kalibrierungsparameters mittels der Kalibrationseinrichtung (1014) in der Arbeitsebene (2000) und ein Bereitstellen der Kalibrationseinrichtung (1014) in einer Kontrollebene (2002) außerhalb der Arbeitsebene (2000) und Umlenken des Laser-strahls (1002) derart, dass die Kalibrationseinrichtung (1014) in der Kontrollebene (2000) mit dem Laserstrahl (1002) beaufschlagt wird. Zudem umfasst das Verfahren ein Ermitteln eines Kontrollparameters mittels der Kalibrationseinrichtung (1014) in der Kontrollebene (2002), ein Bestimmen eines Abweichungsfaktors, der eine Abweichung zwischen dem Kalibrierungsparameter und dem Kontrollparameter charakterisiert und ein Charakterisieren des Laserstrahls (1002) mittels der Kalibrationseinrichtung (1002) in der Kontrollebene (2002) unter Verwendung des Abweichungsfaktors. Ferner betrifft die Erfindung ein Laserbearbeitungssystem (1000).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laserbearbeitungssystem und ein Verfahren zur Charakterisierung eines Laserstrahls eines Laserbearbeitungssystems, insbesondere zur ophthalmischen Chirurgie eines Auges. Die Erfindung liegt somit auf dem Gebiet der Laserbearbeitungssysteme für die ophthalmische Chirurgie.
Hornhautverkrümmungen im menschlichen Auge sind häufig die Ursache für Fehlsichtigkeiten. Diese können in vielen Fällen mittels ophthalmischer Chirurgie beseitigt oder reduziert werden, bei der eine refraktive Hornhautkorrektur vorgenommen werden kann. Zur Durchführung einer solchen refraktiven Hornhautkorrektur werden meist Excimerlaser verwendet, mittels welchen Material von der zu korrigierenden Hornhaut abgetragen wird, um die Hornhaut mit der gewünschten refraktiven Wirkung zu versehen. Es versteht sich, dass die Korrektur der refraktiven Wirkung sehr präzise erfolgen muss, um ein zufriedenstellendes Behandlungsergebnis zu erzielen, bei welchem die korrigierte Hornhaut die gewünschte refraktive Wirkung aufweist.
Um die erforderliche Präzision beim Materialabtrag von der Hornhaut mittels eines Laserstrahls eines Excimerlasers zu erzielen, sowie aus regulatorischen Gründen, besteht die Notwendigkeit einer regelmäßigen Charakterisierung des tatsächlichen Materialabtrags, der mit dem Laserstrahl bewirkt wird. Eine Kalibrierung und Charakterisierung des Laserstrahls sollte dabei in der Arbeitsebene erfolgen, in welcher das Laserbearbeitungssystem sodann auch das zu behandelnde Auge behandelt, da der zumeist fokussierte Laserstrahl aufgrund der Konvergenz oder Divergenz in anderen Ebenen entlang der optischen Achse des Laserstrahls einen anderen Durchmesser und somit auch eine andere Fluenz aufweist. Außerdem sollte die Charakterisierung oder Kalibrierung des Laserstrahls möglichst zeitnah vor einer Verwendung des Laserbearbeitungssystems für eine Behandlung eines Auges stattfinden, um das Risiko von auftretenden Änderungen aufgrund von Drifts in einem oder mehreren Parametern zu minimieren. Diese beiden Anforderungen sind nicht ohne weiteres zusammen umsetzbar, da die Kalibrierung des Laserstrahls bzw. Laserbearbeitungssystems in der Arbeitsebene dann nicht mehr möglich ist, wenn ein zu behandelnder Patient seine Behandlungsposition eingenommen hat und sich das zu behandelnde Auge in der Arbeitsebene befindet. Eine Charakterisierung des Laserstrahls bzw. der Laserbearbeitungseinrichtung zu einem Zeitpunkt, bevor der Patient den Behandlungsplatz eingenommen hat, erlaubt wiederum keine zeitnahe Charakterisierung vor unmittelbar vor Behandlungsbeginn, da die Platzeinnahme und Vorbereitung des Patienten einen erheblichen Zeitaufwand erfordern kann.
Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine zuverlässige Charakterisierung und/oder Überwachung des Laserstrahls bzw. des Laserbearbeitungssystems trotz der oben aufgezeigten Schwierigkeiten zu ermöglichen.
Der Laserstrahl liegt zumeist in gepulster Form vor, sodass der Materialabtrag durch den Laserstrahl typischerweise als Materialabtrag pro Laserpuls bzw. „Schuss“ oder für eine vorbestimmte Pulsfolge bzw. Schussfolge (Laserpulsanzahl) ermittelt wird. Im Falle kontinuierlich arbeitender Laser wird der Materialabtrag pro Bestrahlungsdauer ermittelt.
Eine solche Charakterisierung des Materialabtrags wird häufig auch als „Fluence-Test“ bezeichnet, da die „Fluence“ bzw. Fluenz, als Verhältnis zwischen Laserpulsenergie und effektivem Laserspotdurchmesser, für den Materialabtrag meist die wichtigste Kenngröße ist, wenn das Material das Laserlicht stark absorbiert, wie das beispielsweise beim UV Licht der Excimerlaser in Kunstoffen oder biologischen Geweben der Fall ist.
Im Stand der Technik sind diverse Excimerlaser-Systeme zur refraktiven Hornhautkorrektur bekannt, wie etwa die als MEL 80 und MEL 90 bezeichneten Systeme der Anmelderin. Bei diesen und auch bei anderen Systemen kann die Überprüfung des Materialabtrags regelmäßig mittels sogenannte Fluencepapiere vorgenommen werden, welche typischerweise aus gefärbtem Karton bestehen, auf die eine metallbeschichtete Kunststofffolie bekannter Dicke aufgeklebt ist. Zur Überprüfung des Materialabtrags wird dabei das Fluencepapier mit einem vorbestimmten Schussmuster beaufschlagt, wobei verschiedene Prüfstellen auf dem Fluencepapier mit jeweils einer bestimmten Anzahl von Pulsen bzw. Schüssen, d.h. mit bestimmten Schusszahlverhältnissen, beaufschlagt werden. Mit bloßem Auge wird sodann der dadurch hervorgerufene Materialabtrag auf den jeweiligen Prüfstellen des Fluencepapiers überprüft, wobei für manche vorbestimmte Schussfolgen in bzw. an den Prüfstellen die metallbeschichtete Kunststofffolie noch erhalten bleibt, während sie in Prüfstellen von anderen Schussfolgen, beispielsweise mit höherer Schusszahl, die einem Fluss von +4% entsprechen, teilweise abgetragen wurde. Bei jenen Prüfstellen, in denen die metallbeschichtete Kunststofffolie zumindest teilweise abgetragen wurde, ist zumindest teilweise der unter der ursprünglich aufgebrachten metallischen Kunststofffolie angeordnete gefärbte Karton sichtbar. Die Überprüfung erfolgt sodann durch den Bediener mit bloßem Auge.
Eine alternative Methode zur Charakterisierung des Laserstrahls besteht darin, mittels des Excimerlasers ein Linsenprofil in ein Substrat aus PMMA zu arbeiten, indem mittels des Excimerlasers entsprechend Material von dem PMMA Substrat abgetragen wird. Anschließend erfolgt eine aufwendige Vermessung des bearbeiteten PMMA Substrats, bei welcher die tatsächliche refraktive Wirkung des bearbeiteten PMMA Substrats bzw. dessen Linsenform gemessen wird und mit dem entsprechenden, vorbestimmten Sollwert verglichen wird. Anhand etwaiger Abweichungen kann sodann auf die Wirkung der Bearbeitung geschlossen und der Laserstrahl charakterisiert werden. Dieses Verfahren benötigt jedoch spezielle Messgeräte und ein hohes Maß an Aufwand, sodass eine regelmäßige Überprüfung des Laserstrahls mit einem derartigen Verfahren auf täglicher Basis wirtschaftlich nicht sinnvoll oder möglich ist. Auch erfordert die Durchführung eines solchen Verfahrens ein hohes Maß an technischer Expertise und ist aus diesem Grund oft besonders geschultem Personal, wie etwa einem Service Techniker, überlassen und kann nicht ohne Weiteres von einem regulären Bediener durchgeführt werden. Daher wird ein solches Verfahren typischerweise lediglich bei einer Erst-Kalibrierung, beispielsweise bei der Herstellung oder der ersten Inbetriebnahme des Systems, vorgenommen.
Auch ist im Stand der Technik ein Verfahren zur Bestimmung der Abmessungen eines Laserstrahls bekannt, bei dem der Laserstrahl in einem Pfad über eine Referenzkannte gescannt wird, wie beispielsweise in der US 6,559,934 B1 beschrieben. Ferner beschreibt die US 2002/0198515A1 ein Verfahren, bei welchem für die Justage eines Lasersystems eine Struktur in einer Behandlungsebene verwendet wird, welche einen Schlitz oder eine Referenzkante für die Zwecke der Justage oder Kalibrierung aufweist. Zudem beschreibt die WO 01/87199 A2 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Messung der Energie und/oder Position eines gepulsten Laserstrahls, bei welchem, der Laserstrahl zeitweise auf einen Sensor gelenkt wird.
Die oben-genannte Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Charakterisierung eines Laserstrahls eines Laserbearbeitungssystems sowie ein Laserbearbeitungssystem mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben.
In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Charakterisierung eines Laserstrahls eines Laserbearbeitungssystems. Das Verfahren umfasst ein Bestimmen eines Energieparameters des Laserstrahls. Zudem umfasst das Verfahren ein Bereitstellen einer Kalibrationseinrichtung in einer Arbeitsebene des Laserbearbeitungssystems und Beaufschlagen der Kalibrationseinrichtung mit dem Laserstrahl unter denselben Bedingungen, unter welchen eine Verwendung des Laserstrahls zur Bearbeitung eines Bearbeitungsobjektes vorgesehen ist, sowie ein Ermitteln eines Kalibrierungsparameters mittels der Kalibrationseinrichtung in der Arbeitsebene. Ferner umfasst das Verfahren ein Bereitstellen der Kalibrationseinrichtung in einer Kontrollebene außerhalb der Arbeitsebene und Umlenken des Laserstrahls derart, dass die Kalibrationseinrichtung in der Kontrollebene mit dem Laserstrahl beaufschlagt wird, sowie ein Ermitteln eines Kontrollparameters mittels der Kalibrationseinrichtung in der Kontrollebene. Außerdem umfasst das Verfahren ein Bestimmen eines Abweichungsfaktors, der eine Abweichung zwischen dem Kalibrierungsparameter und dem Kontrollparameter charakterisiert, sowie ein Charakterisieren des Laserstrahls mittels der Kalibrationseinrichtung in der Kontrollebene unter Verwendung des Abweichungsfaktors.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Laserbearbeitungssystem zur Bearbeitung eines Bearbeitungsobjektes mittels eines Laserstrahls. Das Laserbearbeitungssystem umfasst einen Energiesensor, welcher dazu ausgelegt ist, einen Energieparameter des Laserstrahls zu bestimmen. Ferner umfasst das Laserbearbeitungssystem eine Kalibrationseinrichtung, welche wahlweise in einer Arbeitsebene des Laserbearbeitungssystems anordenbar und mit dem Laserstrahl beaufschlagbar und in einer Kontrollebene außerhalb der Arbeitsebene anordenbar und mit dem Laserstrahl beaufschlagbar ist, und ein Umlenkelement, welches derart im Strahlengang des Laserstrahls anordenbar ist, dass das Umlenkelement den auf die Arbeitsebene gerichteten Laserstrahl in die Kontrollebene umlenkt. Dabei ist das Laserbearbeitungssystem dazu eingerichtet, die Kalibrationseinrichtung in der Arbeitsebene anzuordnen und einen Kalibrierungsparameter zu ermitteln, die Kalibrierungseinrichtung in der Kontrollebene anzuordnen und einen Kontrollparameter zu ermitteln, einen Abweichungsfaktor zu bestimmen, der eine Abweichung zwischen dem Kalibrierungsparameter und dem Kontrollparameter charakterisiert, und den Laserstrahl mittels der Kalibrationseinrichtung in der Kontrollebene unter Verwendung des Energieparameters und des Abweichungsfaktors zu charakterisieren.
Ein Laserstrahl ist dabei die Strahlung, die von einem Laser, vorzugsweise einem Excimerlaser, emittiert wird. Der Laserstrahl weist nicht notwendigerweise eine Dauerstrichstrahlung bzw. continuous wave Strahlung auf, sondern kann auch gepulst vorliegen. Der Laserstrahl kann ferner kollimiert und/oder konvergent und/oder divergent zur Charakterisierung vorliegen. Vorzugsweise weist der Laserstrahl elektromagnetische Strahlung im ultravioletten Spektralbereich auf. Weiter bevorzugt weist der Laserstrahl eine Zentralwellenlänge von ca. 193 nm auf. Vorzugsweise ist der Laserstrahl als ein Laserstrahl für eine refraktive Hornhautkorrektur ausgebildet und wird vorzugsweise von einem Excimer-Laser bereitgestellt. Besonders bevorzugt wird der Laserstrahl durch einen ArF Excimerlaser bereitgestellt.
Die Charakterisierung des Laserstrahls umfasst vorzugsweise die Charakterisierung des Strahlprofils des Lasers und/oder die Charakterisierung einer Strahlgröße. Die Charakterisierung kann vorzugsweise ferner eine Charakterisierung einer Energie, wie etwa einer Pulsenergie, und/oder einer Spitzenleistung und/oder eine Durchschnittsleistung und/oder der Energie einer vorbestimmten Reihe bzw. Anzahl von Pulsen und/oder einer Intensität und/oder einer Fluenz (insbesondere in der Arbeitsebene) und/oder dadurch erzielbaren Materialabtrag umfassen. Die Charakterisierung kann ferner vorzugsweise eine Charakterisierung eines Fokus des Laserstrahls umfassen, wie etwa eine Form und/oder ein Profil und/oder eine Intensität des fokussierten Laserstrahls.
Die Arbeitsebene ist dabei jene Ebene, in welcher das Laserbearbeitungssystem ein Bearbeitungsobjekt, beispielsweise ein Auge, mit dem Laserstrahl beaufschlagt, um das Bearbeitungsobjekt zu bearbeiten. Mit anderen Worten ist das Laserbearbeitungssystem dazu ausgelegt, ein Bearbeitungsobjekt mit dem Laserstrahl in der Arbeitsebene zu bearbeiten. Beispielsweise kann der Laserstrahl von dem Laserbearbeitungssystem in die Arbeitsebene fokussiert werden.
Ein Energieparameter, der im Rahmen des Verfahrens bestimmt wird, ist dabei vorzugsweise solch ein Parameter, der die Energie und/oder Leistung des Laserstrahls charakterisiert. Vorzugsweise ist anhand des Energieparameters zusammen mit der bestimmten Ausdehnung des Laserstrahls die Intensität und/oder Fluenz des Laserstrahls in der Arbeitsebene ermittelbar. Vorzugsweise charakterisiert der Energieparameter eine Energie des Laserstrahls und/oder eine Leistung des Laserstrahls und/oder eine Energie eines Laserpulses und/oder eine Energie einer Serie von Laserpulsen.
Ein Kalibrierungsparameter, der im Rahmen des Verfahrens bestimmt wird, ist dabei ein Parameter, anhand dessen sich ein Materialabtrag durch den Laserstrahl, insbesondere der Hornhaut bei Applikation auf ein zu behandelndes Auge, bestimmen und/oder antizipieren lässt. Der Kalibrierungsparameter kann insbesondere die Fluenz und/oder Intensität des Laserstrahls in der Arbeitsebene umfassen oder die Ermittlung der Fluenz und/oder Intensität des Laserstrahls in der Arbeitsebene ermöglichen. Der Kontrollparameter entspricht vorzugsweise dem Kalibrierungsparameter mit der Maßgabe, dass der Kontrollparameter den Laserstrahl in der Kontrollebene charakterisiert. Besonders bevorzugt sind der Kalibrierungsparameter und der Kontrollparameter direkt miteinander vergleichbar, sodass der Abweichungsfaktor vorzugsweise eine dimensionslose Größe darstellt, die einen Unterschied der Werte bzw. Beträge bzw. Amplituden des Kalibrierungsparameters einerseits und des Kontrollparameters andererseits quantifizieren. Vorzugsweise umfasst das Ermitteln eines Kalibrierungsparameters ein Ermitteln einer Fluenz und/oder einer Intensität des Laserstrahls in der Arbeitsebene, wobei das Ermitteln eines Kontrollparameters ein Ermitteln einer Fluenz und/oder einer Intensität des Laserstrahls in der Kontrollebene umfasst.
Die Kontrollebene ist dabei eine Ebene, in welcher mittels der Kalibrationseinrichtung der Kontrollparameter entrichtet wird. Vorzugsweise erfolgt die Ermittlung des Kontrollparameters in der Kontrollebene auf die gleiche Weise, wie die Ermittlung des Kalibrierungsparameters in der Arbeitsebene. Die Kontrollebene ist dabei derart angeordnet, dass eine Anordnung der Kalibrationseinrichtung in der Kontrollebene auch dann möglich ist, wenn ein Patient die Behandlungsposition eingenommen hat und ein Auge des Patienten in der Arbeitsebene angeordnet ist. Vorzugsweise ist demnach die Kontrollebene derart angeordnet und/oder erfolgt das Bereitstellen der Kalibrationseinrichtung in der Kontrollebene derart, dass zwischen der in der Kontrollebene bereitgestellten Kalibrationseinrichtung und einem in der Arbeitsebene angeordneten Bearbeitungsobjekt kein räumlicher Überlapp besteht. Besonders bevorzugt ist die Kontrollebene zumindest teilweise innerhalb des Laserbearbeitungssystems und/oder die Kalibrationseinrichtung bei Bereitstellung in der Kontrollebene innerhalb des Laserbearbeitungssystems angeordnet. Dies bietet den Vorteil, dass das Laserbearbeitungssystem besonders kompakt ausgebildet werden kann.
Vorzugsweise ist die Länge des optischen Pfads des Laserstrahls bis zur Arbeitsebene im Wesentlichen gleich der Länge des optischen Pfads des Laserstrahls bis zur Kontrollebene. Die Länge des optischen Pfads kann dabei beispielsweise ausgehend von der Laserquelle oder vom letzten optischen Element vor Umlenkelement ermittelt werden. „Im Wesentlichen gleich“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass ein etwaiger verbleibender Unterschied keinen Einfluss auf die Charakterisierung des Laserstrahls hat. Beispielsweise kann der Unterschied derart unbedeutsam sein, dass die sich daraus ergebenden Änderungen der Strahlgröße zu keiner merklichen Abweichung der Fluenz führen.
Die Erfindung bietet den Vorteil, dass die Charakterisierung des Laserstrahls mit nur einer Kalibrationseinrichtung erfolgen kann, wenngleich gemäß manchen Ausführungsformen auch mehrere Kalibrationseinrichtungen verwendet werden können. Dadurch dass eine Kalibrationseinrichtung ausreichend ist, können Abweichungen und Verfälschungen der Charakterisierung des Laserstrahls aufgrund von Unterschieden zwischen separaten Kalibrationseinrichtungen vermieden werden.
Ferner bietet die Erfindung den Vorteil, dass zunächst eine ordnungsgemäße Kalibrierung in der Arbeitsebene erfolgen kann und sodann, insbesondere während einer Bearbeitung bzw. Behandlung wenn eine Anordnung einer Kalibrationseinrichtung in der Arbeitsebene nicht möglich ist, eine kurzfristige Charakterisierung bzw. Überwachung des Laserstrahls anhand des Kontrollparameters und des Energieparameters möglich ist, indem der Laserstrahl in die Kontrollebene umgelenkt wird. Wenngleich die Charakterisierung in der Kontrollebene keine Kalibrierung im eigentlichen Sinne erlauben mag, weil beispielsweise eine Kalibrierung in der Arbeitsebene zwingend vorgeschrieben ist, so kann die Charakterisierung in der Kontrollebene dennoch eine wertvolle zusätzliche Information darüber bieten, ob sich ein oder mehrere Parameter des Laserstrahls seit der letzten Kalibrierung bzw. Charakterisierung geändert haben und/oder eine erneute Kalibrierung vorteilhaft oder notwendig erscheint. Auf diese Weise kann vorzugsweise das Intervall von Kalibrierungen und/oder Charakterisierungen in der Arbeitsebene verlängert werden und oder eine regelmäßigere Charakterisierung des Laserstrahls, insbesondere in Zeitabschnitten, in denen sich der Patient bereits oder noch in der Arbeitsebene befindet, ermöglicht werden.
Außerdem bietet die Erfindung den Vorteil, dass die Charakterisierung besonders zuverlässig erfolgen kann, da die Kalibrationseinrichtung sowohl in der Arbeitsebene als auch in der Kontrollebene vorzugsweise das letzte Element im Strahlengang zur Arbeitsebene bzw. zur Kontrollebene ist und somit bei einer Applikation des Laserstrahls auf das Bearbeitungsobjekt bzw. das zu behandelnde Auge keine zusätzlichen optischen Elemente im Strahlengang angeordnet sind, die bei der Charakterisierung des Laserstrahls nicht berücksichtigt wurden.
In einer Ausführungsform ist die in der Kontrollebene bereitgestellte Kalibrationseinrichtung eine von der in der Arbeitsebene bereitgestellte Kalibrationseinrichtung separat ausgebildete Kalibrationseinrichtung. Mit anderen Worten werden gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in der Kontrollebene und in der Arbeitsebene zwei separate Kalibrationseinrichtungen verwendet bzw. bereitgestellt. Dies bietet den Vorteil, dass vorzugsweise die in der Kontrollebene angeordnete Kalibrationseinrichtung in Position verbleiben kann und lediglich die in der Arbeitsebene bereitgestellte Kalibrationseinrichtung für die Behandlung eines Auges bzw. die Bearbeitung eines Bearbeitungsobjektes aus der Arbeitsebene entfernt werden muss. Die Kalibrationseinrichtungen können vorzugsweise gleichartig oder gar identisch ausgebildet sein. Gemäß anderen Ausführungsformen können sich die Kalibrationseinrichtungen auch voneinander unterscheiden, sofern eine direkte Vergleichbarkeit der Messergebnisse möglich ist.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird sowohl in der Arbeitsebene als auch in der Kontrollebene dieselbe Kalibrationseinrichtung verwendet. Dies bietet den Vorteil, dass nur eine Kalibrationseinrichtung bereitgestellt werden muss. Ferner bietet dies den Vorteil, dass Abweichungen zwischen dem Kalibrationsparameter und dem Kontrollparameter aufgrund von Abweichungen zwischen den beiden separaten Kalibrationseinrichtungen vermieden werden können.
Vorzugsweise erfolgt das Charakterisieren des Laserstrahls mittels der Kalibrationseinrichtung in der Kontrollebene derart, das auch der Energieparameter des Laserstrahls verwendet wird. Mit anderen Worten erfolgt das Charakterisieren des Laserstrahls auch unter Verwendung des Energieparameters. Dies bietet den Vorteil, dass die Ursache etwaiger Änderungen der Fluenz oder andere Schwankungen, die von einer Änderung der Energie und/oder Leistung des Lasers herrühren, zuverlässig erkannt werden können.
Vorzugsweise erfolgt das Ermitteln des Kontrollparameters zeitlich unmittelbar nach dem Ermitteln des Kalibrationsparameters. Dies bietet den Vorteil, dass Abweichungen aufgrund von zeitlichen Schwankungen im Laserbearbeitungssystem minimiert werden können.
Vorzugsweise erfolgt das Bestimmen des Energieparameters zumindest während des Ermittelns des Kalibrierungsparameters und während des Ermittelns des Kontrollparameters. Besonders bevorzugt erfolgt das Bestimmen des Energieparameters fortlaufend. Dies bietet den Vorteil, dass Änderungen, die sich aus einer Abweichung in der Energie des Laserstrahls ergeben, erkannt werden können und beim Vergleich des Kalibrierungsparameters mit dem Kontrollparameter berücksichtigt werden können.
Vorzugsweise erfolgt das Umlenken des Laserstrahls ausschließlich mittels genau eines optischen Umlenkelements. Mit anderen Worten erfolgt eine Änderung des Strahlengangs des Laserstrahls für das Umlenken von der Arbeitsebene in die Kontrollebene ausschließlich mittels des Umlenkelements. Dies bietet den Vorteil, dass störende Einflüsse auf den Laserstrahl, welche zu einer Abweichung zwischen dem in der Arbeitsebene und dem in der Kontrollebene bereitgestellten Laserstrahl führen können, auf ein Minimum reduziert werden. Besonders bevorzugt kann das Umlenkelement überwacht und/oder regelmäßig überprüft werden, beispielsweise indem eine Reflektivität und/oder Transmittivität des Umlenkelements ermittelt wird. Beispielsweise kann der Laserstrahl und oder eine andere optische Strahlung für diesen Zweck verwendet werden.
Vorzugsweise ist das Laserbearbeitungssystem dazu ausgelegt, die Anordnung der Kalibrationseinrichtung automatisiert zwischen der Arbeitsebene und der Kontrollebene zu wechseln und/oder das Umlenkelement automatisiert in den Strahlengang des Laserstrahls einzubringen und/oder aus dem Strahlengang zu entfernen. Dies bietet den Vorteil, dass nur eine Kalibrationseinrichtung erforderlich ist und vorzugsweise eine Kalibrierung und/oder eine Charakterisierung des Laserstrahls vollständig automatisiert durchgeführt werden kann.
Vorzugsweise ist die Kalibrationseinrichtung dazu ausgelegt, einen Messwert bereitzustellen, der linear mit der Laserenergie skaliert. Beispielsweise kann die Kalibrationseinrichtung dazu eingerichtet sein, einen Materialabtrag und/oder eine Änderung einer Dicke eines Prüfobjektes aufgrund einer Beaufschlagung mit dem Laserstrahl zu ermitteln, wobei der Materialabtrag und/oder die Änderung der Dicke vorzugsweise linear mit der Energie des Laserstrahls skalieren. Alternativ kann die Kalibrationseinrichtung eine Blendenanordnung mit einer Blende und einem Photodetektor aufweisen, mittels welcher die Fluenz und/oder die Intensität des Laserstrahls dadurch bestimmt werden kann, dass der Laserstrahl über eine oder mehrere Blendenöffnungen der Blende gescannt wird. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn das Messsignal des Photodetektors linear zur Energie des Laserstrahls ist.
Es versteht sich, dass die oben genannten und im Folgenden erläuterten Merkmale und Ausführungsformen nicht nur in den jeweils explizit genannten Kombinationen als offenbart anzusehen sind, sondern dass auch andere technisch sinnhafte Kombinationen und Ausführungsformen vom Offenbarungsgehalt umfasst sind.
Vorzugsweise erfolgt das Umlenken des Laserstrahls in die Kontrollebene mittels eines Umlenkelements, welches zu diesem Zweck in den Strahlengang eingebracht wird. Beispielsweise kann das Umlenkelement als Spiegel ausgebildet sein. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann das Umlenkelement auch im Strahlengang verbleiben und mittels einer Änderung dessen Orientierung ein Umlenken des Laserstrahls in die Kontrollebene erzielt werden.
Vorzugsweise ist das Laserbearbeitungssystem dazu ausgelegt, die Kalibrationseinrichtung selbstständig zwischen der Arbeitsebene und der Kontrollebene zu bewegen, beispielsweise mit einer entsprechenden Translations- und/oder Schwenkvorrichtung. Beispielswies erfolgt diese Positionsänderung derart, dass die Länge des optischen Pfads des Laserstrahls zur Arbeitsebene und zur Kontrollebene gleich ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand von den folgenden Beispielen und bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die Figuren näher erläutert werden.
Es zeigen:

1A und 1B ein Laserbearbeitungssystem 1000 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in zwei verschiedenen Betriebsmodi zur Charakterisierung des Laserstrahls 1002.
2A und 2B in schematischen Darstellungen einen Bearbeitungskopf 1020 eines Laserbearbeitungssystems 1000 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform.

Die 1A und 1B zeigen in schematischen Darstellungen ein Laserbearbeitungssystem 1000 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in zwei verschiedenen Betriebsmodi zur Charakterisierung des Laserstrahls 1002.
Das Laserbearbeitungssystem 1000 weist dabei eine Laserquelle 1004 auf, welche den Laserstrahl 1002 emittiert, der sodann zunächst durch eine Strahlformungseinrichtung 1006 läuft, in welcher der Laserstrahl 1002 in die gewünschte Form gebracht wird. Nach der Strahlformungseinrichtung 1006 propagiert der Laserstrahl durch eine Ablenkeinrichtung 1008 bzw. Scaneinrichtung, mittels welcher der Laserstrahl 1002 derart ablenkbar ist, dass der Laserstrahl 1002 in einer Arbeitsebene 2000 bzw. in einer Kontrollebene 2002 bewegbar ist, um die gewünschte Bearbeitung eines Bearbeitungsobjektes, wie etwa die Behandlung eines Auges, durchzuführen. Die Strahlformungseinrichtung 1006 ist vorzugsweise dazu eingerichtet, den Laserstrahl 1002 in die Arbeitsebene 2000 bzw. die Kontrollebene 2002 zu fokussieren.
Zwischen der Strahlformungseinrichtung 1006 und der Ablenkeinrichtung 1008 ist ein Strahlteiler 1010 im Strahlengang des Laserstrahls 1002 angeordnet, welcher einen geringen Teil des Laserstrahls 1002 bzw. der Laserenergie abzweigt und einem internen Energiesensor 1012 zuführt. Der Strahlteiler 1010 kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass dieser in etwa 10% der Energie des Laserstrahls reflektiert und die restliche Energie transmittiert, wobei auch Strahlteiler mit einem anderen Verhältnis verwendet werden können, solange noch genügend Energie für die Behandlung bzw. Bearbeitung in der Arbeitsebene transmittiert wird. Der Energiesensor 12 bestimmt anhand des zugeführten Teils des Laserstrahls einen Energieparameter, aus welchem sich die Energie und/oder Leistung des gesamten Laserstrahls ableiten lässt. Vorzugsweise ist das Laserbearbeitungssystem dazu eingerichtet, mittels des Energiesensors 1012 eine kontinuierliche und/oder regelmäßige Ermittlung des Energieparameters während des Betriebs des Laserbearbeitungssystems 1000 durchzuführen.
1A zeigt das Laserbearbeitungssystem in einem ersten Betriebsmodus zur Charakterisierung des Laserstrahls 1002, bei welchem eine Kalibrationseinrichtung 1014 in der Arbeitsebene 2000 angeordnet ist und für die Charakterisierung des Laserstrahl 1002 einen Kalibrierungsparameter ermittelt. Der Kalibrierungsparameter ermöglicht dabei, die Fluenz des Laserstrahls 1002 in der Arbeitsebene 2000 zu ermitteln.
1 B zeigt das Laserbearbeitungssystem 1000 in einem zweiten Betriebsmodus zur Charakterisierung des Laserstrahls 1002, bei welchem die Kalibrationseinrichtung 1014 in der Kontrollebene 2002 angeordnet ist. Die Kontrollebene 2002 und auch die Kalibrationseinrichtung 1014 befinden sich dabei innerhalb des Laserbearbeitungssystems 1000. Mittels der Kalibrierungseinrichtung 1014 wird dabei ein Kontrollparameter in der Kontrollebene 2002 ermittelt, welcher vorzugsweise auf identische Weise ermittelt wird, wie der Kalibrierungsparameter mit dem Unterschied, dass der Kontrollparameter nicht in der Arbeitsebene 2000 sondern in der Kontrollebene 2002 ermittelt wird. Der Kontrollparameter ermöglicht dabei, die Fluenz des Laserstrahls 1002 in der Kontrollebene 2002 zu ermitteln. Der Laserstrahl 1002 wird dabei durch ein Umlenkelement 1016 umgelenkt, sodass dieser nicht auf die Arbeitsebene 2000 sondern auf die Kontrollebene 2002 fällt. Das Umlenkelement 1016 kann dazu beispielsweise als Spiegel ausgebildet sein und von dem Laserbearbeitungssystem 1000 in den Strahlengang des Laserstrahls 1002 bewegt werden. Beispielsweise kann das Umlenkelement verschiebbar oder schwenkbar angeordnet sein, um in und aus dem Strahlengang bewegt werden zu können. Nach Abschluss der Ermittlung des Kontrollparameters kann das Umlenkelement 1016 wieder aus dem Strahlengang entfernt werden, sodass der Laserstrahl 1002 wieder in die Arbeitsebene propagieren kann.
Vorzugsweise wird die Ermittlung des Kontrollparameters unmittelbar nach der Ermittlung des Kalibrierungsparameters durchgeführt, um das Risiko von zwischenzeitlichen Veränderungen zu minimieren.
Anhand des Kalibrierungsparameters und des Kontrollparameters kann das Laserbearbeitungssystem 1000 sodann einen Abweichungsfaktor bestimmen, mittels welchem die beiden Parameter oder darauf basierende Messwerte, wie etwa die ermittelten Fluenzwerte, zueinander in Bezug gesetzt werden können.
Anschließend kann das Laserbearbeitungssystem 1000 eine Überprüfung des Laserstrahls 1002 dadurch durchführen, dass lediglich der Kontrollparameter ermittelt wird, mit einem Sollwert verglichen wird und anhand des Energieparameters überprüft wird, ob auch die Energie des Laserstrahls 1002 dem Sollwert entspricht. Dadurch kann eine Überprüfung des Laserstrahls 1002 auch dann erfolgen, wenn die Arbeitsebene nicht für eine Ermittlung des Kalibrierungsparameters zugänglich ist.
In einem Bearbeitungsmodus, in welchem ein Bearbeitungsobjekt mittels des Laserstrahls bearbeitet wird, ist das Umlenkelement 1016 ebenfalls außerhalb des Strahlengangs angeordnet, wie beispielsweise in 1A gezeigt, wobei jedoch im Bearbeitungsmodus die Kalibrationseinrichtung 1014 nicht in der Arbeitsebene 2000 angeordnet ist, sondern ein Bearbeitungsobjekt (nicht gezeigt).
Die 2A und 2B zeigen in schematischen Darstellungen einen Bearbeitungskopf 1020 eines Laserbearbeitungssystems 1000 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in zwei Betriebsmodi für die Charakterisierung des Laserstrahls 1002.
Der Bearbeitungskopf 1020 ist dabei dazu ausgelegt, den Laserstrahl 1002 zu emittieren, sodass dieser entlang der optischen Achse A1 propagiert und entweder in die Arbeitsebene 2000 oder in die Kontrollebene 2002 einfällt.
Ferner weist das Laserbearbeitungssystem 1000 am Bearbeitungskopf 1020 eine Anordnung auf, um die Kalibrationseinrichtung 1014 wahlweise in der Arbeitsebene 2000 und in der Kontrollebene 2002 anordnen zu können und das Umlenkelement 1016 wahlweise im oder außerhalb des Strahlengangs bzw. der optischen Achse A1 des Laserstrahls 1002 positionieren zu können. Dazu weist die Anordnung einen Antrieb 1022 und eine Führung 1024 auf, um das Umlenkelement 1016 von einer Position außerhalb des Strahlengangs (2A) in eine Position im Strahlengang (2B) zu bringen und umgekehrt.
Ferner weist das Laserbearbeitungssystem 1000 eine Schwenkeinrichtung auf, um die Kalibrationseinrichtung 1014 von der Arbeitsebene 2000 in die Kontrollebene 2002 zu schwenken und umgekehrt. Beispielsweise kann dazu die Kalibrationseinrichtung 1014 über einem Arm 1024 an einem Schwenkgelenk 1026 befestigt sein, um welches der Arm 2024 geschwenkt werden kann, wie durch den gekrümmten Pfeil 2004 indiziert. Selbstverständlich ist die Anordnung derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass in keinem der Betriebsmodi der Laserstrahl durch die Anordnung oder eine ihrer Komponenten behindert bzw. blockiert wird.
In einem Betriebsmodus zur Bearbeitung eines Bearbeitungsobjekts bzw. zur Behandlung eines Auges kann beispielsweise die Kalibrationseinrichtung 1014 in die Kontrollebene geschwenkt sein und das Umlenkelement 1015 außerhalb des Strahlengangs angeordnet sein.
Im Folgenden wird anhand eines Beispiels eine Kalibrierung des Laserstrahls 1002 eines Laserbearbeitungssystems 1000 beschrieben, ohne dass die Erfindung auf das folgende Beispiel beschränkt ist:

Insbesondere betrifft die folgende Erläuterung einer Verknüpfung der Kalibration mit der Kalibrationseinrichtung in der Arbeitsebene (externe Position) mit der Überpfügung mittels der Kalibrationseinrichtung in der Kontrollebene (interne Position):
- Zunächst wird die Kalibration bzw. Charakterisierung des Laserstrahls mittels der Kalibrationseinrichtung in der Arbeitsebene (Ermitteln eines Kalibrierungsparameters) ohne ein zusätzliches optisches Element bzw. Umlenkelement durchgeführt. Hierbei wird außerdem ein Energieparameter als Referenzwert für den internen Energiesensor (Eint,0) gemäß Kalibrationsverfahren bestimmt und die Laserenergie wird so lange angepasst, bis die tatsächliche Fluenz F_{ist_extern} innerhalb der Toleranzen der Zielfluenz liegt (Ftarget, extern).
- Unmittelbar daraufhin wird der Test auf der selben Kalibrationeinrichtung, jedoch in einer Kontrollebene innerhalb der Laserbearbeitungsvorrichtung durchgeführt, vorzugsweise in konstantem Arbeitsabstand bezogen auf die Apertur der Laserquelle, und ein Kontrollparameter ermittelt. Dies kann z.B. durch einen starren Schwenkmechanismus oder durch mechanische oder magnetische Anschläge realisiert werden. Hierbei kommt ein zusätzliches optisches Element als Umlenkekement zur Anwendung, um den Laserstrahl vollständig auf die interne Position der Kalibrationseinrichtung in der Kontrollebene zu lenken. Das zusätzlich eingebrachte Umlenkelement ist (in Strahlrichtung) hinter dem letzten optischen Element des Strahlengangs angeordnet.

Diese Ermittlung des Kontrollparameters mit einer internen Fluenzmessung (diese Messung ist explizit keine Kalibration) wird bei fester Energieeinstellung bezüglich der in Schritt 1) gefundenen Energie, also bei E_int,0 durchgeführt und liefert einen Fluenzwert F_ist,intern.
Dieser Wert unterscheidet sich vom fixen Wert F_{target,extern} aufgrund der Eigenschaften des zusätzlichen Umlenkelements, wie etwa der Reflektivität des als Spiegel ausgebildeten Umlenkelements. Daraus wird ein Abweichungsfaktor bestimmt, mit welchem diese Auswirkungen berechnet werden können: $R = F_{ist,intern} {/F}_{target,extern} .$
3) Die Charakterisierung des Laserstrahls bzw. die Kalibration des Lasersystems kann anschließend ausschließlich über die interne Position (d.h. ohne Notwendigkeit einer Anordnung der Kalibrationseinrichtung in der externen Position), d.h. über den Kontrollparameter, vorgenommen werden, wobei der Zielwert der Fluenz über den in 2) bestimmten Abweichungsfaktor R berechnet wird, $F_{target,intern} = R * F_{target,extern} .$
4a) Das Kalibrationsintervall für die Bestimmung des Abweichungsfaktors R (Schritte 1&2) kann so festgelegt werden, dass keine Degradation des zusätzlichen Umlenkelementes die Kalibrationsgenauigkeit beeinflusst (z.B. durch Festlegung adäquater Zeitintervalle/ Anzahl an Tests).
4b) Idealerweise kann eine etwaige Degradation des Umlenklementes, etwa eine nachlassende Reflektivität, durch eine kontinuierliche Überwachung des Kontrollparameters relativ zu dem des Energiesensors im Laserarm, d.h. des Energeiparameters, überprüft werden: Dies geschieht vorzugsweise durch einen kontinuierlichen Vergleich der Messignale F_ist,intern und E_int,aktuell (Kreuzkalibration der Kalibrationseinrichtung mit dem aktuellen Messwert des internen Energiesensors im Falle einer Kalibrationseinrichtung mit kontinuierlichem Messwert).
4c) Unabhängig davon kann eine etwaige Degradation des Umlenkelementes in einem anderen Spektralbereich als dem des Bearbeitungslasers überwacht werden. Hierzu kann regelmäßig eine Transmissions- oder Reflektivitätsmessung des Umlenklements durchgeführt werden. Da eine Degradation bei einem optischen Element an dieser Position, d.h. als letztes optisches Element vor der Arbeitsebene, typischweise durch eine Oberflächenschädigung an der beschichteten Seite (durch den Bearbeitungslaser) oder durch Verunreinigungen, beispielsweise durch Tröpfchen der Spülflüssigkeit der refraktiven OP entstehen kann, kann eine Degradation auch in einem anderen Spektralbereich festgestellt werden. Beispielsweise kann eine Degradation mittels einer Beleuchtungseinrichtung und einer Kamera und/oder durch Verwendung der gescannten Ziellaser, die in solchen Systemen typischerweise vorhanden sind, erfolgen.
Allerdings kann auf diese Weise nur eine Degradation festgestellt werden, eine Quantifizierung kann mittels der in 4 b) oder in Schritt 1) - 2) vorgstellten Methode erreicht werden. Die Feststellung alleine kann jedoch dazu dienen,das Laserbearbeitugnssystem zu deaktivieren und/oder eine Behandlung abzubrechen und/oder einen entsprrechenden Hinweis auszugeben, dass eine Überprüfung erforderlich ist.
Bezugszeichenliste

1000: Laserbearbeitungssystem
1002: Laserstrahl
1004: Laserquelle
1006: Strahlformungseinrichtung
1008: Ablenkeinrichtung
1010: Strahlteiler
1012: Energiesensor
1014: Kalibrationseinrichtung
1016: Umlenkelement
1018: Anordnung zur Bewegung des Umlenkelements
1020: Bearbeitungskopf
1022: Antrieb
1024: Führung
1026: Schwenkgelenk
1028: Arm
2000: Arbeitsebene
2002: Kontrollebene
2004: Schwenkrichtung
A1: optische Achse / Strahlengang des Laserstrahls

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6559934 B1 [0009]
US 2002/0198515 A1 [0009]
WO 0187199 A2 [0009]

Claims

Verfahren zur Charakterisierung eines Laserstrahls (1002) eines Laserbearbeitungssystems (1000), das Verfahren umfassend die Schritte: - Bestimmen eines Energieparameters des Laserstrahls (1002); - Bereitstellen einer Kalibrationseinrichtung (1014) in einer Arbeitsebene (2000) des Laserbearbeitungssystems (1000) und Beaufschlagen der Kalibrationseinrichtung (1014) mit dem Laserstrahl (1002) unter denselben Bedingungen, unter welchen eine Verwendung des Laserstrahls (1002) zur Bearbeitung eines Bearbeitungsobjektes vorgesehen ist; - Ermitteln eines Kalibrierungsparameters mittels der Kalibrationseinrichtung (1014) in der Arbeitsebene (2000); - Bereitstellen der Kalibrationseinrichtung (1014) in einer Kontrollebene (2002) außerhalb der Arbeitsebene (2000) und Umlenken des Laserstrahls (1002) derart, dass die Kalibrationseinrichtung (1014) in der Kontrollebene (2000) mit dem Laserstrahl (1002) beaufschlagt wird; - Ermitteln eines Kontrollparameters mittels der Kalibrationseinrichtung (1014) in der Kontrollebene (2002); - Bestimmen eines Abweichungsfaktors, der eine Abweichung zwischen dem Kalibrierungsparameter und dem Kontrollparameter charakterisiert; - Charakterisieren des Laserstrahls (1002) mittels der Kalibrationseinrichtung (1002) in der Kontrollebene (2002) unter Verwendung des Abweichungsfaktors.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die in der Kontrollebene (2002) bereitgestellte Kalibrationseinrichtung (1014) eine von der in der Arbeitsebene (2000) bereitgestellte Kalibrationseinrichtung (1014) separat ausgebildete Kalibrationseinrichtung (1014) ist, oder wobei die selbe Kalibrationseinrichtung (1014) zum Ermitteln des Kalibrierungsparameters in der Arbeitsebene (2000) bereitgestellt wird und zum Ermitteln des Kontrollparameters in der Kontrollebene bereitgestellt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Bestimmen des Energieparameters zumindest während des Ermittelns des Kalibrierungsparameters und während des Ermittelns des Kontrollparameters erfolgt und vorzugsweise fortlaufend erfolgt.
Verfahren einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Umlenken des Laserstrahls (1002) ausschließlich mittels genau eines optischen Umlenkelements (1016) erfolgt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontrollebene (2002) derart angeordnet ist und/oder das Bereitstellen der Kalibrationseinrichtung (1014) in der Kontrollebene (2002) derart erfolgt, dass zwischen der in der Kontrollebene (2002) bereitgestellten Kalibrationseinrichtung (1014) und einem in der Arbeitsebene (2000) angeordneten Bearbeitungsobjekt kein räumlicher Überlapp besteht.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontrollebene (2002) zumindest teilweise innerhalb des Laserbearbeitungssystems (1000) angeordnet ist und/oder die Kalibrationseinrichtung (1014) bei Bereitstellung in der Kontrollebene (2002) innerhalb des Laserbearbeitungssystems (1000) angeordnet ist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Energieparameter eine Energie des Laserstrahls (1002) und/oder eine Leistung des Laserstrahls (1002) und/oder eine Energie eines Laserpulses und/oder eine Energie einer Serie von Laserpulsen charakterisiert.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln eines Kalibrierungsparameters ein Ermitteln einer Fluenz und/oder einer Intensität des Laserstrahls in der Arbeitsebene (2000) umfasst und/oder wobei das Ermitteln eines Kontrollparameters ein Ermitteln einer Fluenz und/oder einer Intensität des Laserstrahls (1002) in der Kontrollebene (2002) umfasst.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Länge des optischen Pfads des Laserstrahls (1002) bis zur Arbeitsebene (2000) im Wesentlichen gleich der Länge des optischen Pfads des Laserstrahls (1002) bis zur Kontrollebene ist.
Laserbearbeitungssystem (1000) zur Bearbeitung eines Bearbeitungsobjektes mittels eines Laserstrahls (1002), umfassend: - einen Energiesensor (1012), welcher dazu ausgelegt ist, einen Energieparameter des Laserstrahls (1002) zu bestimmen; - eine Kalibrationseinrichtung (1014), welche wahlweise in einer Arbeitsebene (2000) des Laserbearbeitungssystems (1000) anordenbar und mit dem Laserstrahl (1002) beaufschlagbar und in einer Kontrollebene (2002) außerhalb der Arbeitsebene (2000) anordenbar und mit dem Laserstrahl (1002) beaufschlagbar ist; - ein Umlenkelement (1016), welches derart im Strahlengang des Laserstrahls (1002) anordenbar ist, dass das Umlenkelement (1016) den auf die Arbeitsebene (2000) gerichteten Laserstrahl in die Kontrollebene (2002) umlenkt; wobei das Laserbearbeitungssystem (1000) dazu eingerichtet ist, die Kalibrationseinrichtung (1014) in der Arbeitsebene (2000) anzuordnen und einen Kalibrierungsparameter zu ermitteln, die Kalibrierungseinrichtung (1014) in der Kontrollebene (2002) anzuordnen und einen Kontrollparameter zu ermitteln, einen Abweichungsfaktor zu bestimmen, der eine Abweichung zwischen dem Kalibrierungsparameter und dem Kontrollparameter charakterisiert, und den Laserstrahl (1002) mittels der Kalibrationseinrichtung (1014) in der Kontrollebene unter Verwendung des Abweichungsfaktors zu charakterisieren.
Laserbearbeitungssystem (1000) gemäß Anspruch 10, wobei die Kalibrationseinrichtung (1014) in der Anordnung in der Kontrollebene (2002) zumindest teilweise innerhalb der Laserbearbeitungseinrichtung (1000) angeordnet ist.
Laserbearbeitungseinrichtung (1000) gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei das Laserbearbeitungssystem (1000) dazu ausgelegt ist, die Anordnung der Kalibrationseinrichtung (1014) automatisiert zwischen der Arbeitsebene (2000) und der Kontrollebene (2002) zu wechseln und/oder das Umlenkelement (1016) automatisiert in den Strahlengang des Laserstrahls (1002) einzubringen und/oder aus dem Strahlengang zu entfernen.