Das 3-tägige SPIE Laser Damage Symposium findet jährlich in Boulder/Colorado statt. Bei der Veranstaltung werden aktuelle F&E Ergebnisse zu Hochleistungs- & Hochenergie-Lasern ausgetauscht; Themenschwerpunkte sind u.a. optische Materialien und Beschichtungen.
Im Rahmen des Symposiums wird regelmäßig ein Wettbewerb für die leistungsstärkste Beschichtung ausgeschrieben: Das SPIE-Komitee gibt die Schichtspezifikation vor, die zu fertigen ist; in 2015 wurden u.a. folgende Anforderungen gestellt:
- Reflexion > 99,5%
- GDD < ± 100 fs²
- Wellenlänge l = 773 nm ± 50 nm
- Einfallswinkel 45°, p - Polarisation
- Pulslänge 150 ps; Repetionsrate 500 Hz
- Laborumgebung
(25°±2°C, 40% ± rel. Luftfeuchtigkeit)
Die eingesendeten Laseroptiken wurden auf Ihre Zerstörschwelle und die Änderung der GDD, Group Delay Dispersion, untersucht.
16 Unternehmen/Institute aus 6 Ländern stellten sich in diesem Jahr der Herausforderung und schickten insgesamt 33 Proben ins Rennen; die meisten Unternehmen kamen aus Deutschland und den USA. LASER COMPONENTS hat zum sechsten Mal in Folge teilgenommen. Die Testergebnisse bleiben anonym für die Öffentlichkeit, lediglich die Unternehmen selbst erfahren, wie ihre eigenen Produkte im Gesamtvergleich abgeschnitten haben. Die SPIE Laser Damage Competition ist somit eine großartige Möglichkeit, die Produktqualität im Wettbewerbsvergleich zu prüfen.
SPIE Laser Damage Conference
Die Laser Damage Competition war in die SPIE Konferenz eingebettet, die in drei Themengebiete gegliedert ist:
Thin Films:
Viele Beiträge waren der elektrischen Feldverteilung des einfallenden Lichtes in einem Mehrschichtsystem gewidmet. Wie üblich ist dies ein umstrittenes Thema und es gab sowohl Experimente in welchen durch eine entsprechende Optimierung des elektrischen Feldes eine Verbesserung der LIDT beobachtet wurde, als auch Experimente in denen dies keine Auswirkungen hatte. Bei 1.6µm z.B. wurde im Femtosekunden-Regime unabhängig von der Feldverteilung eine Zerstörschwelle von 7 J/cm² präsentiert.
Im UV Bereich konnte gezeigt werden, dass in mit IBS hergestellten HfO2-SiO2 Schichtsysteme die Grenzflächen nur einen verhältnismäßig geringen Beitrag zur LIDT liefern und die Schichten selbst dominieren.
Surfaces, Mirrors and Contamination:
Die Substrate und Defekte wurden in dieser Session verstärkt behandelt. Es gab Beiträge in denen die gemessene Zerstörkurve eine nicht erklärbare Form aufwies; durch Überlagerung mit einer Defektdichte des Substrates konnte die gewohnte Charakteristik wieder hergestellt werden. Des Weiteren wurde berichtet, dass gezielt verschiedene Defekte auf Gläsern erzeugt wurden und anschließend die LIDT der darauf aufgebrachten Beschichtungen miteinander verglichen wurde. Eine Defektgröße von 5 µm ergab hier die schlechtesten Ergebnisse.
Um Defekte in der Substratoberfläche zu verringern, wurde eine Methode vorgestellt in der 15 µm der Oberfläche abgeätzt wurden. Dies ist jedoch schwierig zu realisieren und vor allem bei hohen Anforderungen an die Rauhigkeit und Ebenheit nur bedingt einsetzbar.
Fundamental Mechanisms:
Diese Session war der theoretischen Beschreibung von Zerstörmechanismen und den Messverfahren an sich gewidmet. Es wurde ein theoretisches Modell vorgestellt, in welchem die Kristallstruktur der Materialien simuliert wurde, um eine Aussage über die LIDT treffen zu können. Des Weiteren wurden alternative experimentelle Verfahren zur Bestimmung der LIDT diskutiert. Ein Verfahren ist z.B. eine Raster-Scan-Methode, welche auch zur Messung der LIDT der diesjährigen Competition verwendet wurde. Im Gegensatz zu der in der Norm festgelegten Prozedur wird hier während der Bestrahlung der Probe diese verfahren, um während der Messung einen größeren Bereich zu berücksichtigen.
