Das Technologieunternehmen MKS Instruments stellt ein neues System zur Messung von Laserstrahlen bei Infrarotwellenlängen vor

Das Technologieunternehmen MKS Instruments hat kürzlich Ophir BeamWatch Plus vorgestellt, ein neues berührungsloses Strahlprofilierungssystem zur Messung des Fokusversatzes, der Fokusgröße und der Position von Hochleistungs-Industrielasern, die im sichtbaren und nahen Infrarotbereich arbeiten.
Image BeamWatch Plus ist die zweite Systemgeneration im Bereich der Laserphotonik und kann nun Hochleistungslaser bei sichtbaren Wellenlängen (420-635 Nanometer), hauptsächlich grüne und blaue Laser, sowie im nahen Infrarot messen Region (950-1,100 Nanometer).
Der BeamWatch Plus wurde für den Einsatz mit Hochleistungs-YAG-, Faser- und Diodenlasern in industriellen Materialbearbeitungsanwendungen entwickelt und eignet sich ideal für Schweiß- und Schneidvorgänge in der Materialbearbeitung und in Automobilanwendungen, wie zum Beispiel dem Kupferschweißen von Batteriezellen und dem Haarnadelschweißen.
Das System nutzt die strahlinduzierte Rayleigh-Streuung für kontinuierliche Messungen. Dies ermöglicht sofortige Messwerte der Brennfleckgröße, der Strahlposition und der gesamten Brennpunktdispersion des Strahls sowie dynamische Messungen der Brennebenenposition während des Prozessstarts. Messungen des Strahls werden in regelmäßigen Abständen durchgeführt, ohne dass der Prozess angehalten oder umfangreiche Werkzeuge und Vorrichtungen entfernt werden müssen.
„Da es keinen Kontakt mit dem Laserstrahl gibt, unterliegt die BeamWatch Plus keinen Leistungsbeschränkungen“, sagte Reuven Silverman, General Manager von Ophir Photonics. „Es wurde erfolgreich für Hochleistungslaser ohne Leistungsbegrenzung eingesetzt und bis zu 100 Kilowatt getestet. Herkömmliche Strahlmesssysteme platzieren Sonden im Strahl, was zu möglichen Schäden führen und den Messvorgang zur Datenerfassung und Charakterisierung auf zwei Minuten verlangsamen kann.“ Der beam.BeamWatch Plus bietet sofortige Messwerte der Brennfleckgröße und Strahlposition sowie dynamische Messungen der Brennebenenposition während des Prozessstarts.“
Das BeamWatch Plus-Profilierungssystem verfügt über eine stark vergrößernde Optik zur Messung von Strahlen mit Punktgrößen von nur 45 m. Der BeamWatch Plus ist auch in der Lage, Strahlen mit Punktgrößen von nur 45 m zu messen. Dies ermöglicht kleinere, präzisere Schnitte mit weniger Materialabfall. Die Fokusposition kann mehrmals pro Sekunde gemessen werden, um zu verfolgen, ob es in kritischen Startmomenten zu einer Fokusverschiebung kommt. Das System bietet eine zweiachsige Messung, die es dem Benutzer ermöglicht, den Laserstrahl aus zwei orthogonalen Achsen zu sehen. Auf jeder Achse werden Messungen berechnet, die detaillierte Informationen über die Funktionsweise des Lasers liefern. Fokusverschiebungen können auf beiden Achsen verfolgt werden und die Messungen können zur Bestimmung der Rundheit des Strahls oder des Vorliegens von Astigmatismus verwendet werden.
Seine Software analysiert Bilder, die durch Laser-Rayleigh-Streuung erzeugt werden, in Echtzeit genau. Die Berechnungen umfassen die Größe und Position der Strahltaille, den Fokusversatz, M2, die Divergenz und andere Qualitätsparameter. Wichtige Laserleistungsparameter werden mit voreingestellten Bereichen verglichen, um Gut/Schlecht-Werte zu liefern, sodass Laserbenutzer wissen, wann Korrekturmaßnahmen ergriffen werden müssen. Die Software umfasst außerdem automatisierte Steuerungsschnittstellen zur Systemintegration.