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Laserbearbeitungstechnik (Subject) / Strahltechnik (Lesson)

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• 1. was ist der Unterschied zw. geometrischer und gaußscher Optik? geometrischer  » ideale Annahme » Strahl kann perfekt fokussieren » es ergibt sich eine Brennpunkt » Beugung u. Interferenz werden nicht berücksichtigt Gaußsche  » er ergibt sich eine Brennfläche » Strahl breitet sich weiter nach dem Brennpunkt aus » Beugung u. Interferenz werden berücksichtigt
• 3. erklären Sie die Begriffe Nah- und Fernfeld eines Gaußstrahls (anhand einer beschrifteten Skizze.) Nahfeld » liegt innerhalb der Rayleighlänge(+/-zR)  » Wellenfronten innerhalb der Rayleighlänge (+/-zR) werden als parallel betrachtet Fernfeld » liegt außerhalb der Rayleighlänge
• 4. wie sind Rayleighlänge und Durchmesser der Strahltaille definiert? » Rayleighlänge: der Abstand entlang d. opt. Achse, bis sich die Querschnittsfläche eines Laserstrahls, ausgehend vom Fokus verdoppelt        zR = π*w02/λ » Strahltailledurchmesser: der Durchmesser des Laserstrahls am Fokus/Brennpunkt
• 5. was gibt der Divergenzwinkel an? » den Winkel zur Strahlachse, um der sich der Strahl aufweitet.
• 6. wozu ist das Strahlparameterprodukt wichtig? » es beschreibt die Strahlqualität eines Lasers » wie gut kann der Strahl fokussiert werden kann (Maß für Fokussierbarkeit)
• 7. wie wird das Strahlparameterprodukt berechnet? » SPP = w0*θ0      w0 : Strahltailleradius      θ0 : halber Divergenzwinkel
• 8. wie ist die Beugungszahl definiert? » ein Maß zw. der Abweichung des realen Strahls vom Gaußstrahl
• 9. was wird mit der Strahl-Brillianz ausgedrückt? » Strahl-Brillanz B           B = P/(λ*M2)2           P: Strahlleistung           λ: Wellenlänge         M2: Beugungszahl
• 10. wie kann teilweise mit Hilfe eines Plexiglasblockes eine qualitative Strahlbeurteilung durchgeführt werden? » Lasereinschuss in Plexiglasblock » qualitative Beurteilung von Intensitätverteilung verschiedener Lasermoden
• 11. welche Aufgaben hat die Strahlführung? i) Führung des Laserstrahls von der (Strahl-)Quelle zum Werkstück ii) Fokussierung des Strahls iii) Ausführen einer Relativbewegung zw. dem Strahl und dem Werkstück iv) Realisierung von Mehrstationenbetrieb mit Hilfe von Strahlteilern und Strahlweichen v) Rückführung des Strahl zum Strahl-Detektoren
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• 12. welche Möglichkeiten des Strahlführung kennen Sie? i) mit ebenen Reflexionsspiegeln ii) Lichtleiter iii) Spiegelposaune
• 13. wie sind die Spiegel zur Führung eines Strahls eines CO2 Laser aufgebaut? » Spiegelposaune » der verfahrbare Spiegelträger sorgt über eine annähernd gleiche Strahllänge über den gesamten Verfahrbereich der Laserschneidanlage
• 14. wie kann das Licht eine CO2 Laser fokussiert werden? ????????
• 15. was versteht man unter dem Aperaturwinkel? » der maximale Winkel unter dem Lichtwellen auf die Faserendfläche treffen dürfen. » er ist so groß, dass die Bedingung für Totalreflexion im Faserkern noch erfüllt ist.
• 16. warum können Laser mit kleinem Strahlparameterprodukt in Glasfasern mit kleinerem Durchmesser eingekoppelt werden als Laserlicht mit größerem Strahlparameterprodukt? ??????

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