DE10250014A1 - Hochleistungspulsformer in Kompaktbauweise - Google Patents

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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/005Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S3/0057Temporal shaping, e.g. pulse compression, frequency chirping

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Pulsformer für ultrakurze Laserpulse. Um einen Pulsformer einfach justierbar und damit flexibler einsetzbar zu machen, ist die gesamte Pulsformvorrichtung in kompakter Bauweise als stand-alone Gerät mit einer eindeutig definierten Nullposition vorkonfektioniert vorgesehen mit hochpräzise gefertigten Halteelementen (205, 210) für optische Elemente (215) im Strahlengang und deren Aufnahmen in entsprechenden Verschiebetischen (230), die alle auf einer gemeinsamen Grundplatte (240) angeordnet sind, sowie mit bereits bei der Herstellung der Grundplatte vorgegebenen Vorpositionierungen für bestimmte optische Elemente, bzw. optische Achsen des Strahlengangs. Vorteilhaft sind besonders einheitlich ausgeführte Montageplatten (210) zur Verstiftung (220) mit einem Verschiebetisch (230), die jeweils individuell für ein jeweiliges optisches Element (215) gefertigte Halter (205) tragen.

Description

  • STAND DER TECHNIK
  • Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der gezielten Formung von Lichtpulsen und insbesondere von ultrakurzen Laserpulsen im Femtosekundenbereich. Sie betrifft insbesondere eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ist für ultrakurze Pulse besonders für hohe Pulsleistungen einsetzbar.
  • Derartige Kurzpulslaser werden in zunehmendem Maße im Bereich der lasergestützten Mikroskopie, der ultrakleinskaligen Materialbearbeitung und zur Mikrostrukturanalyse von Oberflächen eingesetzt.
  • Ultrakurze Laserpulse können bei relativ geringem Energieeintrag in ein Probenmaterial aufgrund ihrer zeitlichen Kürze eine sehr hohe Leistung einbringen, wodurch die Strahlung für viele Anwendungszwecke in Wissenschaft und Industrie nützliche Eigenschaften aufweist. Beispielhaft sei genannt die Mikrostrukturierung von Oberflächen, oder die spektrale Analyse von Plasmen, die durch die Wirkung des auftreffenden Laserpulses im Material oder an dessen Oberfläche erzeugt werden.
  • Je kürzer ein Femtosekunden(fs)-Laserpuls ist, desto schwieriger wird es, seine kurze Pulsform zu erhalten, da schon bei geringem Durchgang durch ein optisches Medium, wie z.B, ein Glasfenster, die zeitliche Pulsform deutlich verlängert wird.
  • Die Ursache für eine Pulsformveränderung ist die Dispersion von optischen Elementen. Diese verursacht, dass die verschie denen Frequenzkomponenten, aus denen ein fs-Laserpuls besteht, unterschiedliche Laufzeiten haben. Allgemein gilt, dass für Laserpulse im optisch sichtbaren Bereich unterhalb 50 fs ein komplexes Dispersionsmanagement notwendig ist, um die Laserpulsform zu erhalten und damit die Pulsenergie in kürzester Zeit – wie dies oft gewünscht ist – in das Material einzubringen. Derartige Probleme sind im Stand der Technik in ausreichender Weise dokumentiert, siehe beispielsweise DE 197 33 193 von Zeiss.
  • Zur Schaffung einer definierten Pulsform trotz vielerlei technisch bedingter Pulsverbreiterungen werden daher so genannte Pulsformer eingesetzt.
  • Für die Kompensation von Verzerrungen des Laserpulses durch optische Elemente wie zum Beispiel Linsen oder Lichtleiter werden vor allem im Frequenzbereich phasenmodulierende Pulsformer verwendet. Der Laserpuls wird dabei vor dem Durchlaufen der optischen Elemente spektral derart selektiv zeitlich auseinander gezogen, dass damit die Laufzeitunterschiede der einzelnen Frequenzkomponenten am Ort der Anwendung des Laserpulses gerade aufgehoben werden. In einem Pulsformer wird genauer der Laserpuls räumlich in seine spektralen Bestandteile aufgespaltet und dann mit einem räumlichen Lichtmanipulator in Phase oder Amplitude gezielt verändert und danach wieder zusammengeführt. Mit dem Manipulator (Spatial Light Modulator – abgekürzt als SLM) wird die optische Weglänge der spektralen Bestandteile des Pulses jeweils einzeln gesteuert, bzw. durch Selbstadaptionsmechanismen computerunterstützt geregelt. Ein solcher Pulsmanipulator kann beispielsweise aus einer Matrix von helixartig oder parallel angeordneten, nematischen Flüssigkeitskristallen (z. B. SLM-S160/h, Firma: Jenoptik) bestehen, an denen sich eingangsseitig und ausgangsseitig jeweils eine transparente, so genannte ITO-Grundplatte zur Anlegung einer Spannung befindet. Durch eine entsprechende elektronische Beschaltung der einzelnen Punkte der Matrix kann die Amplitude und Phase der entsprechenden spektralen Komponenten eingestellt werden.
  • Die Patentschrift DE 199 30 532 C2 offenbart eine derartige Anordnung. Dabei wird der durch ein Gitter als dispersives Element spektral aufgefächerte Laserpuls mit einer Linse parallelisiert und auf den SLM geleitet. Der SLM befindet sich näherungsweise in der Brennebene der Linse, die gleichzeitig die Fourierebene ist. Der manipulierte Laserpuls wird dann mit einer zweiten Linse auf ein zweites Gitter fokussiert und von dort spektral zusammengeführt weitergeleitet, und steht dann am Ort der eigentlichen Anwendung korrigiert, d.h. mit einer definierten Pulsform, (z.B. der kürzesten Pulsform) zur Verfügung.
  • Eine derartige Anordnung ist nicht ohne Nachteile: zum einen bedingt die chromatische Aberration der verwendeten Linsen eine gewisse Verkippung der Wellenfront des Pulses, wodurch das räumliche Strahlprofil verzerrt wird. Zum anderen bewirkt die sphärische und chromatische Aberration der verwendeten Linsen, dass nicht jede Frequenzkomponente des Pulses optimal in der Fourierebene abgebildet wird. Damit kann der Puls nicht ausreichend exakt genug moduliert und damit korrigiert werden.
  • Werden anstelle der Linsen reflektive Elemente verwendet, um die vorgenannten Probleme zu vermeiden, so ergibt sich ein sehr komplexer Aufbau für den Pulsformer, der für die Praxis sehr schwer justierbar ist und aufgrund dessen auch unflexibel einsetzbar ist. Eine solche Anordnung ist in einer Veröffentlichung der Universität Würzburg, Deutschland: „Tobias Brixner: „Adaptive Femtosecond Quantum Control", Julius Maximilian Universität, Würzburg, 2001", bekannt. Ein in den Pulsformer eintretender Puls trifft auf ein erstes Gitter, das bezüglich seiner Gitterebene senkrecht zum einlaufenden Puls ausgerichtet sein muss, und bezüglich der Strahlrichtung genau gemäß Littrow-Bedingung ausgerichtet sein muss, das heißt der spektrale Mittenstrahl wird durch das Gitter in sich selbst zurückreflektiert. Danach trifft der durch das Gitter aufgespaltete, divergente Puls auf einen zylindrisch geformten Spiegel, etwa einen Silberspiegel. Sowohl das Gitter wie auch der Zylinderspiegel sind bezüglich des einfallenden Strahles in der Z-Richtung leicht gekippt, um das reflektierte Licht nicht wieder zurück ins Gitter gehen zu lassen. Stattdessen trifft das reflektierte Licht als paralleles Strahlenbündel auf einen Planspiegel, der in Z-Richtung unterhalb oder oberhalb des einfallenden Lichtstrahls angeordnet ist. Der Planspiegel ist in XY-Richtung in 45 Grad-Orientierung zum einfallenden Strahl angeordnet und in Z-Richtung um denselben Winkel verkippt, wie der Planspiegel, nur mit umgekehrtem Vorzeichen, um das reflektierte Strahlenbündel parallel zum einfallenden Lichtstrahl um einen bestimmten Differenzbetrag in Z-Richtung auf eine Pulsmodulatoreinheit (SLM) reflektieren zu können. Die Pulsmanipulatoreinheit ist transmissiv ausgebildet und steht in der Fourierebene des Zylinderspiegels. Der Puls wird darin manipuliert und trifft auf eine genau spiegelsymmetrische Anordnung, bestehend aus zweitem Planspiegel, zweitem Zylinderspiegel und zweitem Gitter, um schließlich als wieder zusammengeführter, korrigierter Lichtpuls die vorbeschriebene Pulsformeranordnung zu verlassen.
  • Um die vorgenannte Anordnung für Pulsbreiten von wenigen zehn Femtosekunden – etwa 25 fs – justieren zu können, müssen zumindest für die folgenden Eigenschaften erfüllt sein. Bei den derzeit in der Industrie oftmals verwendeten Pulsbreiten von 100 bis 200 Femtosekunden ergeben sich im Vergleich dazu etwas größere Toleranzen:
    • 1. Beide vorhandenen Gitter müssen, um die Littrow-Bedingung zu erfüllen, in zwei Raumrichtungen winkelbezogen präzise eingestellt sein, mit einer Winkelgenauigkeit von mindestens 0,1 Dezimalgrad sowohl in XY-Richtung als auch in XZ-Richtung. Die Gitterstrichlinien der beiden Gitter müssen parallel zueinander angeordnet sein.
    • 2. Gitter und Zylinderspiegel müssen so beabstandet sein, dass das Gitter für die Littrow-Bedingung in der Brennebene des Zylinderspiegels ist.
    • 3. Beide Zylinderspiegel müssen innerhalb der YZ-Ebene in einem sehr geringen, vordefinierten Winkel gekippt positioniert sein, um die vorgenannte Ablenkung des Lichtes in Z-Richtung zu gewährleisten, damit das reflektierte Licht nicht wieder auf das Gitter trifft. Die beiden Zylinderspiegel müssen exakt in einem Abstand, der zwei mal die Brennweite der Zylinderspiegel entspricht, angeordnet sein.
    • 4. Beide der Umlenkung dienenden Planspiegel müssen genau in „roof"-Stellung positioniert sein, dabei jedoch um den gleichen, negativen Winkel verkippt sein wie der erste und zweite Zylinderspiegel, wobei sie groß genug sein müssen, um das gesamte frequenzzerlegte Strahlenbündel aufzunehmen.
    • 5. Die transmissive Pulsmanipulatoreinheit muss genau in der Fourierebene, d.h. in der rückwärtigen Fokalebene der Zylinderspiegel positioniert sein, so dass die zerlegten spektralen Komponenten des Laserpulses auf die transmissive Pulsmanipulatoreinheit abgebildet werden.
  • Wird nun beispielsweise bei der Vorjustage der Abstand zwischen Zylinderspiegel und Gitter um nur 1 Millimeter falsch eingestellt, wobei jedoch alle anderen Einstellungen als perfekt eingestellt angenommen gelten, so bewirkt der vorgenannte Fehler bei einem einlaufenden Puls einer Länge von 5 Fem tosekunden einem abgehenden Puls mit einer Länge der Größenordnung von etwa 1000 Femtosekunden.
  • Erschwerend kommt hinzu, dass die Veränderung eines Einstellparameters meist gleichzeitig die Veränderung wenigstens eines anderen Einstellparameters bewirkt. Das heißt die Parameter können nicht unabhängig voneinander eingestellt werden. Dies sind die wesentlichen Gründe, warum eine korrekte Justierung dieser Vielzahl von optischen Elementen einen sehr großen Zeitaufwand erfordert, der zudem nur von Fachleuten aufgewendet werden kann. Dies macht den flexiblen Einsatz von Kurzpulslasern im Femtosekundenbereich unter den vorgenannten, extrem hohen Qualitätsanforderungen an das Strahlprofil, wie sie weiter oben geschildert wurden, sehr teuer, da im wesentlichen bei jeder Parametervariation – etwa Verwendung eines anderen Lasersystems die gesamte Anordnung neu einjustiert werden muß. Das kann wochenlangen Aufwand bedeuten.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen Pulsformer gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzubilden, dass seine optischen Elemente auf einfachere Weise justierbar sind, um den Pulsformer flexibler einsetzbar zu machen.
  • VORTEILE DER ERFINDUNG
  • Der erfindungsgemäße Pulsformer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 löst diese Aufgabe.
  • In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung. Auf die Ansprüche soll im Folgenden Bezug genommen werden.
  • Die vorliegende Erfindung basiert auf der Grundidee, das oben erwähnte Multiparameterproblem für die korrekte Einstellung und Justage der optischen Elemente zu entflechten, indem bestimmte, funktional zusammen wirkende optische Elemente als Teilmenge der Gesamtheit aller optischen Elemente separat jeweils zueinander ausgerichtet werden, wobei als Hilfsmittel für diese Ausrichtung Lochblenden oder andere geeignete optische Elemente herangezogen werden, die mit hoher Präzision in den Strahlengang eingesetzt werden können und aus diesem nach einer erfolgten Grobjustierung der optischen Elemente wieder entfernbar sind, ohne dabei den bereits eingestellten Strahlengang der Vorrichtung beispielsweise durch einen wiederholten Einsetzvorgang der Lochblende wieder zu verfälschen. Es wird also erfindungsgemäß eine in zwei Phasen ablaufenden Justage vorgeschlagen, nämlich eine Vorjustage der gesamten Vorrichtung mittels eines kontinuierlichen Laserstrahls, der preisgünstig realisierbar ist, wobei die Vorjustage mit einer Genauigkeit im Bereich von 0,5 Millimeter bis etwa 0,1 Millimeter vorgenommen werden kann. Erst nach erfolgter Vorjustage wird dann der eigentliche, für die Anwendung verwendete Kurzpulslaser eingesetzt. Die nachfolgende Feinjustage zur endgültigen Ausrichtung und Feineinstellung der optischen Komponenten kann dann mit dem (teuren) Kurzpulslaser selbst erfolgen. Sie erfordert dann nach erfolgreicher, erfindungsgemäßer Vorphase weit weniger Zeit, als wenn auf die Vorjustage verzichtet würde.
  • Gemäß dem Hauptaspekt der vorliegenden Erfindung wird also der im zuletzt genannten Stand der Technik bekannte Gegenstand derart weitergebildet, dass
    • a) wenigstens eine Teilmenge der vorgenannten optisch wirksamen Einheiten auf jeweiligen Halteelementen auf der Vorrichtung mittels einer paßgenau geführten, mechanischen Verbindung reproduzierbar befestigbar und wieder davon entfernbar eingerichtet sind, und
    • b) eine Nullposition des Strahlengangs bezüglich einer gemeinsamen, alle optisch wirksamen Einheiten tragenden Grundplatte definiert ist.
  • Obiges Merkmal a) ermöglicht ein mehrmals nacheinander durchführbares Anbringen (und Wiederentfernen) von optischen Einheiten mit einer reproduzierbaren Genauigkeit von ca. 1/10 mm allein aufgrund der konstruktiven Eigenschaften der Halteelemente, das notwendig ist, um die Grobjustierung der verschiedenen optischen Einheiten erfindungsgemäß durchführen effizient zu können.
  • Obiges Merkmal b) ermöglicht, dass die rechte und linke Seite der spiegelsymmetrischen Anordnung effizient zueinander ausgerichtet werden können.
  • Dabei ist wenigstens eine Teilmenge der Halteelemente zueinander – beispielsweise auf präzisen Verschiebetischen befestigt – die mit einer Genauigkeit im Bereich von wenigen Mikrometern über einen Bereich von mehreren Zentimetern hinweg verschiebbar gelagert sind, um eine nachfolgende Feinjustierung vornehmen zu können.
  • In weiter vorteilhafter Weise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass:
    • c) für beide Symmetrieseiten jeweils eine Strahlpositionierungseinrichtung für den einfallenden bzw. abgehenden Strahl durch eine passgenau geführte, mechanische Verbindung, bevorzugt eine Verstiftungsverbindung auf der Vorrichtung positionierbar und entfernbar vorgesehen ist, um die beiden symmetrischen Teile des Strahlengangs unabhängig von einander in sich grob, das heißt, etwa mit einer Genauigkeit von 0,5 mm bis hin zu 0,1 mm justierbar zu machen,
    • d) wenigstens eine weitere Strahlpositionierungseinrichtung auf der Vorrichtung durch eine passgenau geführte, mechanische Verbindung, bevorzugt eine Verstiftungsverbindung positionierbar und entfernbar vorgesehen ist, um die beiden symmetrischen Teile des Strahlengangs miteinander grob metrischen Teile des Strahlengangs miteinander grob (dieselbe Genauigkeit) justierbar zu machen.
  • Dabei soll unter einer Strahlpositionierungseinrichtung ein optisches Element verstanden werden, das geeignet ist, einen Laserstrahl mit ausreichend geringem Querschnitt hindurchtreten zu lassen, um als Markierung für die Richtung des korrekt orientierten Strahlengangs beziehungsweise Teilen davon zu dienen.
  • Besonders geeignet sind dafür Paare von hintereinander angeordneten Lochblenden. Darunter sind 2 Lochblenden zu verstehen, die dazu dienen, dass ein Lichtstrahl durch beide Blenden hindurchtreten kann, wobei Ort und Richtungsorientierung der Blende mit der oben erwähnten Genauigkeit eingestellt werden kann, so dass ein gewöhnlicher Laserstrahl, beispielsweise ein kontinuierlicher (nicht gepulster) Helium-Neon-Laserstrahl, dazu verwendet werden kann, bestimmte Teile der Pulsformvorrichtung aufeinander auszurichten. Beispielsweise könnte damit eine Lochblende dem ersten dispersiven Element zugeordnet sein und eine zweite Lochblende kann einem Zylinderspiegel zugeordnet sein.
  • Dies setzt voraus, dass eine jeweilige Lochblende mit dem ihr zugeordneten optischen Element bereits in der richtigen Orientierung und Lage steht. Dies ist jedoch einfach zu bewerkstelligen, da ein durch die Lochblende hindurchtretender Justierlaserstrahl einen Farbfleck auf dem jeweiligen optischen Element hinterlässt.
  • Unter „Teilmenge" der vorgenannten, optisch wirksamen Einheiten soll verstanden werden, dass nicht alle optisch wirksamen Elemente reproduzierbar befestigt und entfernbar innerhalb der Vorrichtung vorgesehen sein müssen, sondern nur wenn es für die Zwecke der vorliegenden Erfindung erforderlich ist.
  • Diese erfinderischen Merkmale ermöglichen nun eine systematische Strategie, mit der die gesamte komplexe Anordnung effizient justiert werden kann, da einzelne Teilbereiche der Anordnung unabhängig voneinander eingestellt werden, und zum Schluss beide eingestellten Bereiche als Ganzes zueinander ausgerichtet werden. Dies stellt einen erheblichen Vorteil zum zuletzt genannten Stand der Technik dar.
  • In vorteilhafter Weise enthält die Pulsformvorrichtung weiter einen gemeinsamen Trägerrahmen oder eine Trägerplatte als Grundplatte, die das Bezugssystem für sämtliche Verschiebetische darstellt, mit Hilfe derer optische Elemente justiert werden können. Dies ermöglicht eine kompakte und robuste Bauweise der gesamten Anordnung.
  • In weiter vorteilhafter Weise sind die optischen Elemente erfindungsgemäß starr auf erfindungsgemäß vorgesehenen Halteelementen sitzend ausgebildet, wobei die Halteelemente durch eine passgenau geführte mechanische Verbindung – vorzugsweise einer Verstiftung – mit einem Verschiebetisch in den Strahlengang eingebracht und entfernt werden können, wobei ein solcher Einsetzvorgang auch mehrfach hintereinander reproduzierbar gestaltet werden kann, und dabei die Geometrie des Strahlengangs nicht im Rahmen der geforderten Messgenauigkeit von etwa 0,1 Millimetern geändert wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist daher in gewisser Weise vorkonfektioniert und mit modulartig verwendbaren Halteelementen versehen, die passgenau in ihre vorgesehene Position gebracht werden können, in der sie vorzugsweise durch eine hochpräzise Verstiftung im Presssitz, beispielsweise mit 4 mm Stiftdurchmesser, fixiert werden.
  • In weiter vorteilhafter Weise enthält ein Halteelement ein so genanntes Halteglied, das das optische Element starr trägt und beispielsweise in Form einer Stange runden oder nichtrunden Querschnitts ausgebildet sein kann, eine konventionel le Spiegelhalterung, die das Halteglied aufnimmt, und eine Montageplatte. Die Spiegelhalterung ist starr mit der Montageplatte verbunden, die der starren Montage an einem jeweils vorgesehenen Verschiebetisch dient.
  • Eine winkelbezogene Grobpositionierung ist dabei durch die Montageplatten gegeben. Eine winkelbezogene Feinjustage der Gitter, Zylinderspiegel und Umlenkspiegel erfolgt über die vorgenannte „Spiegelhalterung".
  • Spiegelhalterung und Montageplatte, sowie Montageplatte und Verschiebetisch sind zumindest zum Teil – insbesondere bei den optischen Elementen, die bei der Justierung selbst aus dem Strahlengang mehrfach eingesetzt und wieder herausgenommen werden müssen – durch lösbare Verbindungselemente räumlich präzise verbindbar ausgeführt. Eine passgenaue Verstiftung, Passschrauben, passgenaue Nut/Feder-, oder Welle/Nabe-Verbindungen sind dafür allgemein geeignet. Daneben steht es im Ermessen des Fachmanns, auch spezielle Verbindungsarten, wie etwa Schwalbenschwanzverbindungen, oder andere zu wählen, wenn dies aus Sicht der Anwendung sinnvoll erscheint. Eine passgenaue Verstiftung ermöglicht eine besonders schnell ausführbare und lösbare Verbindung der betroffenen Einzelteile, die gleichzeitig sehr präzise reproduzierbar ist. Auf diese Weise können darüber hinaus auch verschiedene optische Elemente des gleichen Typs aber in unterschiedlicher Ausführung aus dem Strahlengang hinein oder herausgenommen werden, um gewisse Parameter der Pulsformvorrichtung zu variieren, wie es weiter unten noch erwähnt wird.
  • ZEICHNUNGEN
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Pulsformer in vereinfachter Darstellungsweise;
  • 2 eine schematische Detaildarstellung eines erfindungsgemäßen Halteelements für eine optische Einheit mit ihrer erfindungsgemäßen Verstiftung zum Verschiebetisch beziehungsweise zur Grundplatte der Pulsformervorrichtung.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.
  • Mit Bezug zu 1 und 2 wird im Folgenden ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Pulsformvorrichtung beschrieben, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung anstelle eines im Stand der Technik bekannten Pulsformers in vorteilhafter Weise verwendet werden kann.
  • Dabei sei für ein besseres Verständnis der 1 angemerkt, dass sämtliche weiter unten erwähnten Lochblenden, bis auf Lochblende 72 und 90, während des eigentlichen Betriebs des Pulsformers keine Rolle spielen, sondern lediglich der Grobjustierung und Feinjustierung, das heißt der Abstandseinstellung und Winkelausrichtung der einzelnen optischen Elemente dienen.
  • Auf einer Grundplatte 240 sind eine Mehrzahl von Verschiebetischen 102, 104, 106, 108 angeordnet, die die verwendeten optischen Elemente tragen. Wenn die Pulsformervorrichtung fertig für den eigentlichen Betrieb einjustiert ist, was weiter unten beschrieben werden wird, so ist mit der Anordnung der folgende Strahlengang realisiert:
    In die Laserpulsformvorrichtung, die erfindungsgemäß als kompaktes Bauteil vorgesehen ist, tritt der einfallende Laserpuls 70 ein, siehe links oben in 1. Der Puls trifft auf ein Gitter 78, das gemäß der Littrow-Bedingung orientiert ist. Das Gitter 78 spaltet den Puls in seine einzelnen spektralen Bestandteile auf. Dabei wird also die Mittenwellenlänge in sich selbst zurückreflektiert. Der aufgespaltete Laserpuls trifft auf einen Zylinderspiegel 74, der als reflektives Element beispielsweise als Silberspiegel ausgebildet die einzelnen spektralen Komponenten des Laserpulses aus dem divergenten Zustand parallelisiert. Unter der Annahme, dass der eintretende Laserpuls in der Papierebene liegt, werden die vom Gitter 78 rückgestreuten spektralen Komponenten des Laserpulses, aufgrund des leicht verkippten Gitters, aus der Papierebene heraus auf den Zylinderspiegel abgebildet. Der Zylinderspiegel 74 ist ebenfalls leicht verkippt, so dass das Strahlenbündel nicht wieder auf das Gitter 78 treffen kann. Es handelt sich dabei um einen geringen Winkel im Bereich von 1,3 Dezimalgrad, wobei der Winkel auf die Baugröße der optischen Elemente angepasst ist und nicht zu groß gewählt wird, um den dadurch eingeführten Astigmatismusfehler möglichst gering zu halten.
  • Das reflektierte, parallelisierte Strahlenbündel trifft auf einen Planspiegel 76, der ebenfalls als Silberspiegel ausgebildet sein kann und als Umlenkspiegel dient. In der Papierebene ist der Umlenkspiegel 76 im 45-Grad-Winkel angeordnet, um perfekte Symmetrieverhältnisse zu schaffen. Bezüglich der Z-Ebene weist er einen Verkippungswinkel auf der gewährleistet, dass das umgelenkte, parallele Strahlenbündel parallel zur Papierebene (in der Figur nach rechts) weiterlaufen kann.
  • Der umgelenkte Strahlenbündel trifft dann auf eine erfindungsgemäß vorgesehene Pulsmanipulatoreinheit 82, die als solche im Stand der Technik bekannt ist, und in Form eines transmissiven LCD-Displays ausgeführt sein kann, wie es eingangs erläutert wurde. Die Pulsmanipulatoreinheit 82 kann über entsprechende Treiber gesteuert computerunterstützt die einzelnen Farbkomponenten gezielt in Amplitude und Phase verändern, um eine gewünschte Pulsform zu erreichen. Dies ist im Stand der Technik bekannt und nicht spezieller Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
  • Nach Durchtreten der Pulsmanipulatoreinheit 82 trifft der parallele Puls auf einen weiteren Umlenkspiegel 84, der symmetrisch zum Umlenkspiegel 76 angeordnet ist und den Puls in paralleler Form auf einen weiteren Zylinderspiegel 86 reflektiert, der als Konzentrator-Einrichtung zur Bündelung des manipulierten Pulses aus parallelen Strahlen auf eine zweite dispersive Einheit, nämlich das Gitter 88 dient. Die räumliche Orientierung des Umlenkspiegels 84 und des Zylinderspiegels 86 sind exakt so wie die der Elemente 76 beziehungsweise 74, damit der Puls nach Reflektion am Zylinderspiegel wieder in der Papierebene läuft. Das Gitter 88, das ebenfalls gemäß der Littrow-Bedingung orientiert ist, führt das konzentrierte und farbzerlegte Bündel wieder in einen einheitlichen Puls, der innerhalb der Papierebene verlaufend die erfindungsgemäße Pulsformvorrichtung nach oben (in der Zeichnung) als austretender phasen- und amplitudenmodulierten Laserpuls 105 verlässt.
  • Die Gitter sind von den Zylinderspiegeln genau im Abstand ihrer Brennweite f beabstandet. Die Zylinderspiegel sind genau im Abstand 2f beabstandet. Die Manipulatoreinheit 82 bildet die Symmetrieachse für den Strahlengang und befindet sich in der Fourierebene der Zylinderspiegel. Die Winkel und weiteren Abstandsmaße der weiteren optischen Elemente zueinander befinden sich in dem Zustand, wie er im zuletzt diskutierten Stand der Technik weiter oben gefordert wurde.
  • Einem besonders vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung folgend sind nun Paare von Lochblenden 72 und 80 vorgesehen, um den Zylinderspiegel 74 und das Gitter 78 aufeinander auszurichten. Gleiches wird für die in der 1 rechts abgebildete Symmetrieseite vorgenommen für die Lochblende 90, Zylinderspiegel 86 beziehungsweise die Lochblende 91 und Gitter 88.
  • Des Weiteren sind 3 weitere Lochblenden 92, 96 und 94 genau ausgerichtet mit dem Strahl zwischen den Umlenkspiegeln vorgesehen, um die Umlenkspiegel 76 beziehungsweise 84 in verkippter Roof-Stellung zu justieren.
  • 2 ist nur schematisch und als Beispiel neben vielen anderen Möglichkeiten der Konstruktion zu verstehen und illustriert einen besonderen, vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung, nämlich die Art und Weise, wie eine beliebige optische Einheit 215, etwa eine Lochblende oder der Zylinderspiegel, ein Umlenkspiegel oder ein Gitter, so wie sie oben beschrieben wurden, sehr präzise in Orts- und Winkelausrichtung an eine bestimmte Stelle im Strahlengang gesetzt und fixiert werden kann, wobei sie gleichzeitig auch auf einfache Weise wieder entfernbar und genau reproduzierbar nochmals eingesetzt werden kann, falls dies erforderlich sein sollte. Dabei kann eine Genauigkeit von etwa 0,1 Millimetern eingehalten werden. Die Genauigkeit in der Winkelausrichtung liegt ebenfalls im Bereich eines zehntel bis ein hundertstel Dezimalgrads bei Verwendung konventioneller drehbarer Lagerung und Verstellmöglichkeit, etwa durch die weiter oben genannten Spiegelhalterungen.
  • Das Halteglied 205 steckt mit seinem unteren, quaderförmigen Endabschnitt (gestrichelt dargestellt) in der zugehörigen Montageplatte 210, die dafür eine entsprechende passgenau gebildete Aufnahme besitzt. Dieser untere Endabschnitt des Haltegliedes 205 weist zwei Präzisionsbohrungen auf, die genau zu entsprechenden Präzisionsbohrungen in der zu entsprechenden Präzisionsbohrungen in der Montageplatte 210 passen, Durchmesser beispielsweise 4 mm.
  • Wird das Halteglied 205 in die Montageplatte von oben eingesetzt, so ergibt sich die genaue räumliche Orientierung und Lage des Haltegliedes und damit der mit diesem fest verbundenen optischen Einheit 215, wenn durch die genau entsprechenden Präzisionsbohrungen in Montageplatte 210 und unterem Endabschnitt des Haltegliedes 205 genau passende Zylinderstifte eingesetzt werden. Die Zylinderstifte sitzen dann in Presspassung in den Präzisionsbohrungen von Montageplatte 210 und Halteglied 205 und ergeben somit eine hoch präzise Verstiftung 220 beider Elemente.
  • In ähnlicher Weise ist die Montageplatte 210 mit dem ortsvariablen Teil des Verschiebetisches 230 verstiftet. Der Verschiebetisch 230 ist seinerseits an einer für sämtliche optischen Einrichtungen gemeinsamen funktionierenden Grundplatte (240) befestigt. Er erlaubt mit seiner eine präzise Veränderung in X-, Y- und Z-Richtung von wenigen Mikrometern im Bereich über mehrere Zentimeter. Dieser Bereich wird allerdings aufgrund der Vorkonfektionierung der erfindungsgemäßen Pulsformvorrichtung gar nicht benötigt, da durch Einstecken der verschiedenen Halteelemente mit den jeweiligen optischen Einheiten eine genaue Vorpositionierung im Bereich von etwa 0,5 mm bis 0,1 mm möglich ist.
  • Wenn eine winkelbezogene Verstellung (nicht gezeigt in 2) möglich sein soll, dann ist vorzugsweise die vorgenannte Spiegelhalterung starr mit der Montageplatte durch Verstiftung verbunden und trägt drehbar das Halteglied 205 für das optische Element.
  • Im Folgenden wird eine vorteilhafte erfindungsgemäße Vorjustierung der optischen Anordnung innerhalb der kompakten Pulsformvorrichtung beschrieben.
  • Erfindungsgemäß können sämtliche optischen Einheiten, die weiter oben beschrieben wurden, aufgrund der in 2 exemplarisch gezeigten, sehr präzisen Verstiftungsweise auf der Grundplatte beziehungsweise dem entsprechenden Verschiebetisch vorpositioniert werden. Erfindungsgemäß wird dann eine grobe Vorjustierung für jede optische Einheit im Bereich der durch die Vorpositionierung vorgegebenen Positionen herum durchgeführt, wobei einzelne optische Einheiten bei Bedarf auch wieder aus dem Strahlengang herausgenommen werden können, um die grobe Vorjustierung einer bestimmten anderen optischen Einheit zu ermöglichen. Aufgrund der erfindungsgemäßen Verstiftung, wie sie in 2 exemplarisch gezeigt ist, kann dann nach erfolgter Vorjustierung eines bestimmten optischen Elements ein anderes optisches Element wieder in den Strahlengang hineingesetzt werden, wobei seine bereits vorjustierte Position und Ausrichtung nicht „verloren" geht.
  • Im Einzelnen wird für die seitenweise separat vorzunehmende Vorjustierung für Zylinderspiegel 74, 86 und Umlenkspiegel 76 und 84 ein einfacher Helium-Neon-Laser aktiviert. Zur Vorjustierung der in 1 links dargestellten Seite wird sein Strahl in die Position 110 gebracht, für die rechte Seite später in die Position 112. Die Strahlrichtung wird mit dem Lochblendenpaar 80, 72 (links) bzw. 91, 90 (rechts) kontrolliert. Die Gitter 78, 88 und der befinden sich nicht im Strahlengang. Der Helium-Neonlaser und der später eingesetzte Kurzpulslaser befinden sich auf derselben Achse, deren Lage mechanisch durch präzise Fertigung auf der Grundplatte 240 mit 1/10 mm Genauigkeit vorgegeben ist. Die vorpositionierte Lage von Zylinderspiegel und Umlenkspiegel ist durch deren Präzisionshaltegliedern 205 und deren präzisen Aufnahmen in Halteplatten 210 (s. 2) bereits auf 1/10 mm Genauigkeit vorgegeben.
  • Der Zylinderspiegel 74 sitzt auf einem Halteglied 205, das bereits so gefertigt ist, dass der weiter oben beschriebene Kippwinkel eingehalten werden kann, der den Laserstrahl aus der Papierebene nach unten (oder alternativ nach oben) austreten lassen kann.
  • Auch der Umlenkspiegel 76 sitzt auf einem vorgefertigten Halteglied 205, der den oben genannten Kippwinkel mit umgekehrtem Vorzeichen aufweist. Er wird in den Strahlengang eingesetzt, wobei auch der 45-Grad-Winkel für die gekippte Roof-Orientierung mit Umlenkspiegel 84 bereits grob voreingestellt ist. Weiter ist eine feine Winkelverstellmöglichkeit durch die vorgenannte Spiegelhalterung vorgesehen.
  • Es wird eine Lochblende 96 in die horizontale und vertikale Nullposition 150 gebracht. Diese Nulllage befindet sich im Abstand f von den Zylinderspiegeln 74 und 86 und definiert die Fourierebene der Zylinderspiegel. Sie ist in Relation zur gemeinsamen Basisplatte 240 in vorteilhafter Weise durch eine gemeinsame Aufnahme für den Blendenhalter und das später einzusetzenden Manipulatorelement 82 präzise festgelegt, was im Stand der Technik nicht der Fall ist. Die Nullposition ist gemeinsam definiert für beide spiegelsymmetrischen Teile des Strahlengangs und ermöglicht, dass sie zueinander effizient ausgerichtet werden können.
  • Zur Einstellung des Umlenkspiegels 76 wird der Umlenkspiegel 94 aus dem Strahlengang entfernt, und umgekehrt wird Spiegel 76 zur Einstellung von Umlenkspiegel 84 entfernt. Es wird dann eine weitere Lochblende 94 in den Strahlengang in Verlängerung des umgelenkten Strahls gebracht, durch die der umgelenkte Strahl durchtreten muß, wenn der Umlenkspiegel richtig vorjustiert sein soll. Die Winkelausrichtung der Umlenkspiegel geschieht mit einer Spiegelhalterung mit einer Genauigkeit von kleiner 1/100 Dezimalgrad.
  • Nachdem der linke Bereich vorjustiert ist, wird der rechte vorjustiert, wofür der Helium-Neon Laser an die Position 112 gebracht wird, und das Verfahren spiegelsymmetrisch wiederholt wird, wobei der Umlenkspiegel 76 entfernt wird, damit der Weg zur Lochblende 92 (links in 1) frei ist.
  • Durch eine geeignet dicke, schräg gestellte Glasplatte wird der He-Ne-Laser in drei parallele Strahlenbündel aufgeteilt. Der mittige Strahl des Strahlenbündels passiert die Lochblende 91, den Zylinderspiegel 86, den Umlenkspiegel 84, die Blende 96 und die Blende 92.
  • Nun werden die Blende 91 und 96 herausgenommen und ein Schirm in die Fourierebene eingebracht, wobei die Schirmhalterung ebenfalls durch Verstiftung präzise positioniert werden kann. Das Strahlenbündel des He-Ne-Lasers wird auf den Schirm durch den Zylinderspiegel 86 fokussiert und die Reflexe auf eine CCD-Kamera abgebildet.
  • Der Zylinderspiegel 86 wird nun solange verfahren, bis sich ein scharfes Bild der Reflexe ergibt. Hierbei muß die Position des Zylinderspiegels 86 aufgrund der Vorpositionierung nur geringfügig geändert werden, so dass die oben beschriebene Einjustierung nicht wiederholt werden muß. Ist ein scharfes Reflexbild erzielt, so befindet sich der Zylinderspiegel in seiner exakten Position.
  • Dasselbe Verfahren ist mit Zylinderspiegel 74 durchzuführen. Dann befinden sich beide Zylinderspiegel 74, 86 genau im Abstand 2f, und die Fourierebene liegt in der vorgegebenen Nullage. Die Justierung kann mit einer Genauigkeit besser als 0,1 mm durchgeführt werden und muß mit dem ultrakurzen Laser nicht überprüft werden. Der Parameterraum ist dadurch wesentlich eingeschränkt, was die weitere Justierung wesentlich vereinfacht. Damit ist die Vorjustierung abgeschlossen.
  • Nun können die Gitter separat voneinander justiert werden, wobei der eigentliche Femtosekundenlaser zum Einsatz kommt. Der Laser wird an Position 70 gebracht und seine Richtung mit dem Lochblendenpaar 72, 80 kontrolliert. Das Gitter 78 wird in seiner vorkonfektionierten Halterung 205, 210 s. 2) in seiner Vorpositionierung am Verschiebtisch angebracht. Es wird im Abstand der Brennweite f des Zylinderspiegels 76 positioniert.
  • Zur Winkeljustierung von Gitter 78 befinden sich Gitter 88 und Umlenkspiegel 84 sich nicht im Strahlengang. Der Puls läuft nun über Gitter 78, Zylinderspiegel 74 und Umlenkspiegel 76, aber nun durch einen Spalt 96' und eine Lochblende 94, die nur den Mittenstrahl diskriminiert durchlassen. Die Wellenlänge des Mittenstrahls wird durch ein hinter der Lochblende 94 angebrachtes Spektrometer kontrolliert und zur Winkeleinstellung des Gitters 78 verwendet. Dieses ist ebenfalls wie die Umlenkspiegel mit einer Spiegelhalterung innerhalb der Papierebene drehbar. Das Gitter 78 ist richtig voreingestellt, wenn am Spektrometer die Mittenwellenlänge des Pulses gemessen wird.
  • Für die Feinpositionierung des Gitters wird der Schiebetisch 104 verfahren und mit dem Spektrometer die Signalstärke der zentralen Frequenzkomponente verfolgt. Der Spalt 96' hat eine Breite von etwa 20 μm und schneidet einen Großteil der zentralen Frequenzkomponente ab, wenn sich das Gitter nicht exakt in der Brennebene des Zylinderspiegels 74 befindet. Durch die Maximierung des Spektrometersignals läßt sich die Gitterposition präzise vorpositionieren.
  • Dann erfolgt die Justierung des Gitters 88 entsprechend wie oben geschildert, wobei der Kurpulslaser in Position 71 in der späteren Austrittsspur 105 des modulierten Kurpulslasers positioniert und seine Richtung durch das Lochblendenpaar 90, 91 kontrolliert wird. Es muss der Umlenkspiegel 76 wieder entfernt werden, damit der Weg auf die Blende 92 und das dahinter angebrachte Spektrometer frei ist.
  • Wie aus der vorangegangenen Beschreibung ersichtlich wird, ist es unerlässlich, die Umlenkspiegel aus dem Strahlengang heraus und in diesen wieder an derselben Stelle mit reproduzierbarer Genauigkeit hineinbringen können.
  • Am Schluss werden alle Lochblenden bis auf die Lochblenden 70 und 90, die optional für eine täglich wiederholbare Justage benötigt werden, entfernt und die Manipulatoreinheit 82 zentriert in die Nullposition der entfernten Lochblende 96 gebracht, wofür ebenfalls ein vorkonfektioniertes Halteelement dient. Nun ist die Anordnung bereit für eine nachgeschaltete Phase der Feinjustierung im Mikrometerbereich, in der die Präzisionssteuerung der Verschiebtische zum Einsatz kommt. Dies gehört jedoch nicht zum eigentlichen Kern der Erfindung.
  • Wie aus der vorangegangenen Beschreibung der Vorjustierungsphase ersichtlich, sind die optischen Komponenten Umlenkspiegel und Zylinderspiegel allein aufgrund des Einsatzes eines normalen Helium-Neon-Lasers so genau vorjustiert, dass sie einer Genauigkeit von etwa 0,1 Millimetern genügen. Die weiter oben beschriebene Brennweiten-Beziehung zwischen der Positionierung von Zylinderspiegel 74, Gitter 78 beziehungsweise Gitter 88 und Zylinderspiegel 86 ist nach Einstellung der Gitter hinreichend erfüllt. Nun kann das Femtosekunden-Lasersystem eingesetzt werden, um die optischen Komponenten in einer zweiten nachfolgenden feinen Nachjustierungsphase innerhalb von wenigen Mikrometern so einzustellen, dass die Manipulatoreinheit 82 möglichst optimal für alle Farbkomponenten des Laserpulses eingesetzt werden kann.
  • Wie aus der vorangegangenen Beschreibung dem einschlägigen Fachmann klar werden sollte, ist der Pulsformer – um ihn einfach justierbar und damit flexibler einsetzbar zu machen, in kompakter Bauweise als stand-alone Gerät mit einer eindeutig definierten Nullposition 150 (s. 1) vorkonfektioniert vorgesehen mit hochpräzise gefertigten Halteelementen 205, 210 für optische Elemente 215 im Strahlengang und deren Aufnahmen in entsprechenden Verschiebetischen 230, die alle auf einer gemeinsamen Grundplatte 240 angeordnet sind, sowie mit bereits bei der Herstellung der Grundplatte vorgegebenen Vorpositionierungen für bestimmte optische Elemente, bzw. optische Achsen des Strahlengangs. Vorteilhaft sind besonders einheitlich ausgeführte Montageplatten 210 zur Verstiftung 220 mit einem Verschiebetisch 230, die jeweils individuell für ein jeweiliges optisches Element 215 gefertigte Halter 205 tragen.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
  • Dies gilt besonders für die Art und Form der mechanischen Fertigung der Halteglieder, Halteplatten und deren Aufnahmen. Auch die Art und Bauform des Gehäuses – falls vorhanden – kann den unterschiedlichen Anwendungen entsprechend ausgestaltet sein. Auch die lösbaren Verbindungselemente können in weite Maße variiert werden, wobei die Bauteiltoleranzen der Verbindungsart angepasst sein sollte, um eine Vorpositionierungsgenauigkeit innerhalb von günstigerweise 1/10 mm einzuhalten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch als Bausatz kommerziell vertrieben werden, der die wesentlichen optischen Einheiten und die Halteelemente, sowie die Verschiebetische und die Grundplatte oder eine erfindungsgemäß geprägte Teilmenge diese Bauteile enthält.
  • Schließlich können die Merkmale der Unteransprüche im wesentlichen frei miteinander und nicht durch die in den Ansprüchen vorliegende Reihenfolge miteinander kombiniert werden, sofern sie unabhängig voneinander sind.

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum Formen von ultra-kurzen Laserpulsen, enthaltend eine erste dispersive Einheit (78), die dazu eingerichtet ist, einen Laserpuls dispersiv in spektrale Komponenten verschiedener Frequenzen aufzuspalten, eine zweite dispersive Einheit (88), die dazu eingerichtet ist, den nach Frequenzen zerlegten Laserpuls wieder zusammenzuführen, eine Parallelisiereinheit (74) für die divergenten Strahlen des dispersiv aufgespalteten Pulses, ein Paar (76, 84) von reflektiven Einheiten im parallelen Strahlengang vor bzw. hinter der einer Pulsmanipulatoreinheit (82) vorgesehen ist, wobei die Pulsmanipulatoreinheit (82) dazu eingerichtet ist, Amplitude und/oder Phase der Pulskomponenten computerunterstützt zu steuern, um eine bestimmte Pulsform an einem vorgegebenen Ort einzustellen, sowie eine Konzentratoreinheit (86) zur Bündelung des manipulierten Pulses aus parallelen Strahlen auf die zweite dispersive Einheit (88), wobei die Vorrichtung für einen im wesentlichen symmetrisch zur Pulsmanipulatoreinheit (82) angelegten Strahlengang eingerichtet ist, gekennzeichnet dadurch, dass a) wenigstens eine Teilmenge der vorgenannten optisch wirksamen Einheiten auf jeweiligen Halteelementen (205, 210) auf der Vorrichtung mittels einer paßgenau geführten, lösbaren Verbindung reproduzierbar befestigbar und wieder davon entfernbar eingerichtet sind, und b) wobei eine Nullposition (150) des Strahlengangs bezüglich einer allen Einheiten gemeinsam zugeordneten Grundplatte (240) definiert ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei für beide Symmetrieseiten jeweils eine Strahlpositionierungseinrichtung für den einfallenden bzw. abgehenden Strahl durch eine passgenau geführte, lösbare Verbindung auf der Vorrichtung positionierbar und entfernbar vorgesehen ist, um die beiden symmetrischen Teile des Strahlengangs unabhängig von einander in sich grob justierbar zu machen, und wenigstens eine weitere Strahlpositionierungseinrichtung auf der Vorrichtung durch eine paßgenau geführte, lösbare Verbindung positionierbar und entfernbar vorgesehen ist, um die beiden symmetrischen Teile des Strahlengangs miteinander grob justierbar zu machen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die lösbare Verbindung eine Verstiftungsverbindung ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Strahlpositionierungseinrichtung eine Blende oder ein Paar von ausreichend weit beabstandeten Blenden, bevorzugt Lochblenden (72, 80; 90, 91; 92, 96; 96, 94) enthält.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die dispersive Einheit (78) auf einem Verschiebetisch (104) montiert ist, und der Konzentrator (74) auf einem Verschiebetisch (102) montiert ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die zweite dispersive Einheit (88) auf einem Verschiebetisch (108) montiert ist, und der zweite Konzentrator (86) auf einem Verschiebetisch (106) montiert ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Halteelement ein Halteglied (205) und eine Montageplatte (210) zur starren Montage an einem Verschiebetisch (102, 104, 106, 108) enthält, und das Halteglied (205) und die Montageplatte (210), sowie die Montageplatte und ein ihr zugeordneter Verschiebe tisch (102, 104, 106, 108) durch eine passgenaue Verstiftung miteinander verbindbar ausgeführt sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Halteelement darüber hinaus eine drehbare Lagerung zur winkelbezogenen Einstellung eines optischen Elementes enthält.
  9. Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, wobei für jedes optische Element unterschiedlicher Spezifikation ein individuell gestaltetes Halteglied (205) vorgesehen ist, wobei jeweils einheitliche Aufnahmen für die Verstiftung mit der zugehörigen Montageplatte (210) vorgesehen ist.
  10. Bausatz für eine Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, enthaltend die Bauteile zu ihrer Herstellung.
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