Laserphysik und Optik

Laserbasierte Wasserreinigung

Laserbasierte Wasserreinigung

Diese neuartige Vorrichtung ermöglicht die Reinigung von Wasser in einem Rohrsystem, in das über ein Einschubmodul mit Flanschverbindung eine Bestrahlungseinheit eingeführt wird. Das umgebende Wasser wird dann auf seinem Weg durch das Quarzrohr über den gesamten Querschnitt mit einem blauen Laser bestrahlt und tötet die darin enthaltenen Mikroorganismen ab.

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Laserbearbeitungskopf - richtungsunabh. Auftragschweißen

Laserbearbeitungskopf für richtungsunabhängiges Auftragschweißen

Wissenschaftler am Laser Zentrum Hannover haben einen Schweißkopf für das lasergestützte oder laserbasierte Auftragschweißen mit koaxialer Anordnung der Schweißgutzuführung entwickelt. Mehrere Einzelstrahlen werden in einem Brennpunkt unterhalb der Schweißgutzuführung gebündelt. Generell können mit diesem System alle schmelzbaren Werkstoffe (z.B. Metalle, Glas oder Polymere) bearbeitet werden.

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Laserverfahren zum Verbinden von Glas und Metall

Laserverfahren zum Verbinden von Glas und Metall

Am Laser Zentrum Hannover e.V. wurde ein kraft- und vibrationsfreies Fügeverfahren von Metall und Dünnglas entwickelt. Dabei wird das Dünnglas möglichst berührungslos auf das Metallsubstrat gepresst und die beiden Fügepartner mittels Laserstrahlung erwärmt, so dass lokal eine teils nahtlose, teils formschlüssige Verbindung entsteht.

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Flexible Hohlfaser zur Laserpulskompression

Flexible Hohlfaser zur Laserpulskompression

Eine gestreckte flexible Hohlfaser wird als Wellenleiter in Hochenergie-Impulsverdichtern vorgeschlagen. Dieser Ansatz führt zu einer hervorragenden Geradheit, die praktisch unabhängig von der Faserlänge ist. Er eignet sich besonders gut für Fasern mit Innendurchmessern, die viel größer als die Wellenlänge sind, wobei die Hauptbegrenzung für die Faserlänge die Verluste durch unerwünschte Faserbiegung sind.

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Wasserfreie hygroskopische Laserkristalle

Wasserfreie hygroskopische Laserkristalle

Nichtlineare Kristalle werden für die Frequenzumwandlung von Lasern verwendet. Mit Hilfe dieser Technologie konnte die Strahlungshärte im UV-Bereich erhöht und gleichzeitig die Laserkonstruktion vereinfacht werden, da die Kristalle nicht permanent erhitzt werden müssen. Das vorliegende Patent betrifft insbesondere die nichtlineare Familie der hygroskopischen Borate (LBO, BBO, CLBO), die sich besonders für die Erzeugung von Photonen im ultravioletten (UV) Spektralbereich eignen.

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Freiformgestaltung von Quarzglassubstraten

Freiformgestaltung von Quarzglassubstraten

Wissenschafler des IFNANO haben eine Methode für die Freiformgestaltung optischer Oberflächen durch eine spannungsinduzierte viskose Verformung von Glasplatten erforscht. Substrate aus Quarzglas können verformt werden, indem sie mit substöchiometrischem Siliziumoxid beschichtet werden, gefolgt von einem Laserstrukturierungsprozess und einem Ausglühungsschritt.

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Reliefgitter in Glas

Reliefgitter in Glas

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Reliefgitter auf unterschiedlichen Materialien - insbesondere auch auf Glas - schnell und effizient erzeugen. Die Reliefgitter können klein genug ausgestaltet sein um diffraktiv wirksame Muster zu erzeugen und in verschiedenen Farben schillern.

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Speckle-Tafel

Speckle-Tafel

Die neu entwickelte Methode erfordert zur Bestimmung des Brechungsfehlers des menschlichen Auges lediglich die Erfassung von Bewegungsrichtungen von Lichtmustern (Speckles). Die subjektive Bewertung der Wirkung der Korrekturgläser durch den Patienten kann somit auf eine einfache Frage (z.B. rechts/links) reduziert werden.

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Z-Shifter - Diffraktive Beschriftung gekrümmter Oberflächen

Z-Shifter zur diffraktiven Beschriftung gekrümmter Oberflächen

Das neu entwickelte Verfahren ermöglicht die Verschiebung der Interferenzebene in Z-Richtung bei der diffraktiven Markierung von Oberflächen mit einem Gitterinterferometer. Es werden planparallele Platten verwendet, deren Drehung einen Strahlenversatz einführt, der bei der Kombination der Strahlen eine Z-Verschiebung der Interferenzebene bewirkt.

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Überlagerte CGHs durch Laserablation von diffraktiven Pixeln

Überlagerte CGHs auf Metallen durch Laserablation von diffraktiven Pixeln

Ein spezielles Interferenzverfahren ermöglicht die Herstellung von computergenerierter Holografie (CGH) als Träger von Informationen, die mit dem menschlichen Auge nicht erkannt werden können. Die CGHs bestehen aus N * M Pixeln, die, wenn sie mit kohärentem Licht beleuchtet werden, ein Bild mit denselben Pixelabmessungen in einer Fourier-Ebene erzeugen. Mehrere CGHs können auf dieselbe Fläche geschrieben werden. Wenn sie mit demselben kohärenten Lesestrahl beleuchtet werden, erscheinen sie getrennt in verschiedenen Richtungen (Beugungsordnungen).

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STED-Prinzip für Laserrückseitenablation

STED-Prinzip für Laserrückseitenablation

Dieser innovative Ansatz kombiniert die beiden bekannten Methoden des Laserinduzierten Rückseiten-Nassätzens (LIBWE) und der Stimulierten Emissionsverarmung (STED), um laserbasierte Materialmodifikationen unterhalb der Beugungsgrenze zu realisieren. Dies ist besonders nützlich für präzise Lasermodifikationen von transparenten Materialien.

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Formkorrektur von Glassubstraten

Formkorrektur von Glassubstraten

Die unbeabsichtigte Verformung von optischen Substraten ist ein häufiges Problem in der Optiktechnologie. Mechanische Spannungen in dünnen Schichten können sich negativ auf die Qualität der optischen Komponenten auswirken, indem sie das darunterliegende Substrat deformieren. Dieses Patent beschreibt ein Verfahren zur Korrektur von Abbildungen, das auf Spannungen basiert, die durch die Bestrahlung von Glassubstraten mit einem Excimer-Laser induziert werden.

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Vorschaltelement für den Schutz von Hohlfasern

Vorschaltelement für den Schutz von Hohlfasern

Diese Erfindung ist eine Weiterentwicklung der flexiblen Hohlfaser zur Pulskompression, die ebenfalls am Institut für Nanophotonik Göttingen e.V. entwickelt wurde (siehe Ref.: MM-2010-LLG). Bei der Einkopplung von Laserlicht in Hohlfasern tritt häufig das Problem auf, dass Teile der Lichtverteilung die dünne Wand (50-300 μm) durchdringen und diese durch Erosion/Ablation/Schmelzen schädigen können. Dieses Vorschaltelement liefert einen Lösungsansatz.

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Eingebettete flexible Hohlfaser

Eingebettete flexible Hohlfaser

Die Technologie beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines nahezu idealen Wellenleiters für spektrale Verbreiterung und hohe Zerstörschwelle. Dies wird erreicht, indem eine flexible Hohlfaser mit idealer Geradheit in einem gestreckten Zustand in ein thermisch leitendes festes Medium eingebettet wird, das hohe Transmission und hohe Robustheit auch bei Einkopplung hoher Laserleistungen vereint. Sie ist eine Weiterentwicklung der am Institut für Nanophotonik Göttingen e.V. entwickelten flexiblen Hohlfaser (siehe Referenz MM-2010-LLG).

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Kontaktloser optischer Dehnungsmesssensor

Kontaktloser optischer Dehnungsmesssensor

Die vorliegende Erfindung schlägt ein neuartiges laserbasiertes System vor, das eine berührungslose Messung von Verformungen/Dehnungen ermöglicht. Das System lässt sich einfach in komplexen Testaufbauten implementieren und liefert verbesserte Leistungsmerkmale.

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X-ray target for generating x-ray radiation from a waveguide

X-ray targets for generating x-ray radiation from a waveguide

These innovative multilayer x-ray targets allow the generation of x-ray radiation based on direct emission of spontaneous x-rays into waveguide modes. Photons are generated by electron impact onto a structured anode target, which is formed as an x-ray waveguide or waveguide array.

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CRISTAL – Probeneinbettung für korrelative Mikroskopie

CRISTAL — Probeneinbettung für korrelative Mikroskopie

CRISTAL ist ein neuartiges Einbettungsverfahren für biologische Proben, das einen UV-polymerisierbaren Harz verwendet der die Probe fixiert und gleichzeitig den Brechungsindex optimal einstellt. Das Verfahren ermöglicht zusätzlich anschließende Histologie, Elektronenmikroskopie oder molekularbiologische Analysen.

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Kerr-Band-Schalter

Kerr-Band-Schalter

Der Kerr-Band-Schalter realisiert, basierend auf dem Kerr-Effekt, in einem kostengünstigen Dünnschichtsystem ein alternatives Konzept zur Modenkopplung für die Erzeugung von ultra-kurzen Laserpulsen (UKP). Der Schalter ist dabei flexibel, ultraschnell und verlustfrei, weist eine hohe Zerstörschwelle und nur geringe Erwärmung auf.

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Vibrationsarmer Probenhalter für Kryofluoreszenzmikroskopie

Vibrationsarmer Probenhalter für kryofluoreszenzmikroskopische Anwendungen

Die Erfindung betrifft einen Probenhalter zur Verwendung in Kryofluoreszenzmikroskopen bzw. zum einfachen und kostengünstigen Umbau von Normaltemperaturfluoreszenzmikroskopen. Der Halter löst bestehende Probleme bezüglich thermischer und mechanischer Stabilität der Probe und ermöglichst so eine Lokalisationsgenauigkeit von wenigen hundert Angström.

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Rein optisches Image-Scanning-Mikroskop

Rein optisches Image-Scanning-Mikroskop

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, das es erlaubt, die hochauflösende Image Scanning Microscopy (ISM) rein optisch durchzuführen. Das Verfahren kann mit sehr wenigen optischen Komponenten durchgeführt werden und ist zur Nachrüstung an bestehende Mikroskope geeignet. Auch für die Zwei-Photonen-Mikroskopie kann das Verfahren eingesetzt werden.

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