Universität Stuttgart

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2013 - 20183

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Author: search.filters.author.Förster, Daniel J.Subject: search.filters.subject.530

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    Determination of the thermally induced focal shift of processing optics for ultrafast lasers with average powers of up to 525 W
    (2018) Faas, Sebastian; Förster, Daniel J.; Weber, Rudolf; Graf, Thomas
    The continuous increase of the average laser power of ultrafast lasers is a challenge with respect to the thermal load of the processing optics. The power which is absorbed in an optical element leads to a temperature increase, temperature gradients, changing refractive index and shape, and finally causes distortions of the transmitted beam. In a first-order approximation this results in a change of the focal position, which may lead to an uncontrolled change of the laser machining process. The present study reports on investigations on the focal shift induced in thin plano-convex lenses by a high-power ultra-short pulsed laser with an average laser power of up to 525 W. The focal shift was determined for lenses made of different materials (N-BK7, fused silica) and with different coatings (un-coated, broadband coating, specific wavelength coating).
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    ItemOpen Access
    Estimation of the depth limit for percussion drilling with picosecond laser pulses
    (2018) Förster, Daniel J.; Weber, Rudolf; Holder, Daniel; Graf, Thomas
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    ItemOpen Access
    Validation of the software package IMD for molecular dynamics simulations of laser induced ablation for micro propulsion
    (2013) Förster, Daniel J.
    Das Konzept für einen Mikroantrieb auf Basis von Laserablation (MICROLAS) des Instituts für Technische Physik (ITP) des DLR Stuttgart stellt eine mögliche Alternative zu bestehenden Konzepten im nN - μN-Bereich dar. Es basiert auf Laserablation, also dem Materialabtrag bei Bestrahlung eines Targets mit einem gepulsten Laser. Die Möglichkeit zur genauen Regelung der eingetragenen Energie durch den Laser sowie dessen Repetitionsrate sollte zu regelbarem Materialabtrag führen, der in einem weiten Bereich von genau einstellbaren Impulsbits resultieren kann. Die Genauigkeit, technische Machbarkeit sowie Reproduzierbarkeit wird und wurde in einer Reihe von Studien am ITP geprüft. In der vorliegenden Arbeit wird das Programm IMD des Instituts für Theoretische und Angewandte Physik (ITAP) der Universität Stuttgart zur Simulation des Materialabtrages diskutiert. Durch Skripte werden aus den Daten des Programms wichtige Parameter extrahiert und für ein weiteres Programm bereitgestellt, das die zeitliche Entwicklung des Ablationsjets simulieren soll (PICLas Code). Die Ergebnisse der durchgeführten Simulationen werden mit solchen eines hydro-dynamischen Simulationsprogramms (VLL) sowie mit experimentellen Daten verglichen.