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By Gorriz

6 Zusammenfassung und Ausblick Mit Hilfe eines Programms, das das Fresnel-Kirchhoffsche-lntegral numerisch misplaced, wur den Beugungseffekte berechnet, die in einem Strahlfuhrungssystem auftreten konnen. Da bei wurden die Intensitatsschwankungen im Freistrahl und im Fokusstrahlengang unter sucht. Erganzend zu bisherigen Ergebnissen zeigt sich, dass die Intensitatsschwankungen im Fokusstrahlengang wesentlich grosser als im Freistrahl sind. Diese Schwankungen kon nen die Ursache fur unterschiedliche Bearbeitungsergebnisse sein, die beim Verfahren ei ner "fliegenden Optik" auftreten. Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass eine sorgfaltige Aus legung des Strahlfuhrungssystems notwendig ist (Kap. 3.6). Gleichzeitig machen die Ergebnisse klar, dass bei veranderlichen Strahlwegen eine Adap tion des Laserstrahls an den jeweiligen Strahlweg im Strahlfuhrungssystem sinnvoll ist. Ein solche Adaption kann mit einem geregelten Strahlfuhrungssystem, das aus einem Strahlsensor, einem adaptiven Spiegel und einer Regelelektronik besteht, erfolgen. Mit den Laboruntersuchungen (Kap. four) wurde die prinzipielle Funktionstuchtigkeit eines geregelten Strahlfuhrungssystems unter Beweis gestellt. Derzeitiger Stand der Entwick lung ist die Realisierung von industriell einsetzbaren Prototypen (Sensor, adaptiver Spie gel, Kap. 5). Damit ist die Grundlage geschaffen, um weitergehende Untersuchungen eines geregelten Strahlfuhrungssystems im Einsatz in der Lasermaterialbearbeitung durchzufuh ren. Der nachste Schritt ist die Integration in eine Anlage und der Betrieb unter Industriebedin gungen. Zu untersuchen ist dabei der Einfluss von verschiedenen Moden auf die Zuverlas sigkeit des platforms. Da der Strahl immer unter Fernfeldbedingungen untersucht wird (der Messstrahl wird durch die erste Linse fokussiert), durften Intensitatsschwankungen im Nah feld die Messungen nicht beeinflussen. So ist das Verfahren auch fur Laserstrahlen an wendbar, die in instabilen Resonatoren erzeugt w

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2 Die Verarbeitung der Metalle durch Formanderung kann erfolgen: 1. durch Schmelzen und GieBen in Formen, 2. durch gegenseitige Verschiebung der einzelnen Teilchen eines Korpers durch Schlag, Druck oder Zug (Schmieden, Walzen, Ziehen usw. ), three. durch Teilung eines oder Zusammenfiigung verschiedener Metall korper.

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Die Achse, die aus der Zeichenebene heraus verläuft, ist die Propagationsrichtung. Die Achse, die in die Zeichenebene eintaucht, ist die x-Achse. Auf der Höhenachse ist die Intensität aufgetragen. Dadurch ist die Veränderung des Strahlquerschnitts auf dem gesamten Weg zu sehen. Da die betrachteten Moden rotationssymmetrisch sind, zeigt diese Darstellung die ganze verfügbare Information. In den 2D-Darstellungen ist die normierte Intensität auf der optischen Achse gegenüber z aufgetragen. 4: -3 Ungestörter Gaußscher Strahl in der gewählten Normierung • Die Strukturen an den Schultern der Pseudo-3D-Darstellungen sind Artifakte, die durch die Übertragung in das Textverarbeitungsprogramm entstanden sind.

Dazu sind die zur Darstellung der Resultate verwendeten Pseudo-3D- und die 2D-Darstellungen in zweifacher Weise normiert. 4) - WTEMoo(Z) Zum anderen wird die Intensität des dargestellten Strahls I(x,y,z) mit der Intensität des Gaußsehen Strahls ITEMoo(r=O,z) auf der Achse normiert. 5) In den Pseudo-3D-Darstellungen sind Schnitte quer zur Ausbreitungsrichtung gezeigt. Die Achse, die aus der Zeichenebene heraus verläuft, ist die Propagationsrichtung. Die Achse, die in die Zeichenebene eintaucht, ist die x-Achse.

1). Der resultierende Strahl entspricht einem handelsüblichen Hochleistungslaser, der mit einem Teleskop so aufgeweitet wird, daß bei heute realisierbaren Aperturdurchmessern von 80-100mm eine Propagationsentfernung von 30m erzielt werden könnte. Die Blende stellt eine Begrenzung dar, die sich am Anfang des Strahlengangs befmdet. Falls die Begrenzungen in einem realen Strahlengang weiter von dem Startpunkt entfernt liegen, so ergeben sich zwar quantitative, aber keine qualitativen Unterschiede zu den vorliegenden Berechnungen.

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