UV

UV-Laser

UV-Laser haben die niedrigste Wellenlänge der Laserstrahlung. Sie verwenden eine Basisquelle von Festkörperlasern (Nd:YVO4, Nd:YAG, etc.). Das ausgegebene Infrarotlicht durchläuft mehrere optisch nichtlineare Kristalle, die die Parameter des ursprünglichen Infrarotlichts weiter verändern.

Der Durchgang durch einen solchen Kristall erzeugt eine 2. Harmonische mit halber Wellenlänge (532nm) der ursprünglichen Laserstrahlung mit einer Wellenlänge von 1064nm. Beim Durchgang durch andere Kristalle können die Oberwellen weiter zunehmen und die Wellenlänge entsprechend abnehmen. In der Praxis wird die 3. Harmonische (355nm) am häufigsten in UV-Lasern verwendet, aber auch 4. oder 5. Harmonische (266nm und 213nm) können vorkommen.
Jedes Mal, wenn der Strahl in eine niedrigere Wellenlänge konvertiert wird, nimmt seine Leistung ab. Die Gesamteffizienz des UV-Lasers hängt von der Anzahl der Konvertierungen ab, weshalb die UV-Laserleistungen nur im Bereich weniger W-Einheiten liegen.

Infrarot- und sichtbare Strahlung geht mit der thermischen Einwirkung auf das Material einher, die zum Schmelzen, Verdampfen und zur allgemeinen Zersetzung führt. UV-Strahlung hat nur eine sehr geringe thermische Wirkung, daher wird sie oft als kalte Ablation bezeichnet – d. h. Verdampfung des Materials ohne nennenswerte thermische Wirkung auf das Material.

Der große Vorteil des UV-Lasers ist die hervorragende Strahlqualität und die extrem kleine Spotgröße, die direkt proportional zur Wellenlänge ist.
UV-Laser werden in einem engen Bereich spezifischer Anwendungen eingesetzt, was auch auf die relativ hohen Anschaffungs- und Wartungskosten zurückzuführen ist. Das liegt auch an den relativ hohen Anschaffungs- und Wartungskosten. Denn die nichtlinearen Optiken sind erheblichen thermischen Belastungen ausgesetzt, degradieren allmählich und müssen aufgrund ihrer geringeren Lebensdauer nach einer gewissen Zeit ersetzt werden.

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Anwendungen mit UV-Lasern

  • Mikrolithographie (Herstellung von Halbleiterchips, Leiterplatten und anderer Elektronik),
  • Markierung von Materialien, die für infrarotes und sichtbares Licht transparent sind,
  • Hochpräzises Schneiden, Bohren und andere Mikrobearbeitungen einer breiten Palette von sehr dünnen Materialien.

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