Optische Einheit - Datalogic Ulyxe Betriebsanleitung

KAPITEL 4

OPTISCHE EINHEIT

Das physikalische Prinzip, auf dem die Erzeugung von LASERLICHT beruht, ist die stimulierte Emission von
Licht. LASER ist das Akronym von „Light Amplification by Stimulated Emition of Radiation" (Lichtverstärkung
durch stimulierte Emission von Strahlung). Dies bedeutet, dass es sich beim Laserlicht um Licht handelt, das
durch die Emission von Lichtquanten in Form einer Kettenreaktion verstärkt wird, wobei ein erstes Lichtquant
(Lichtpartikel), das mit dem erregten Atomsystem in Wechselwirkung steht, die Emission von zwei
Lichtquanten stimuliert, die ihrerseits mit anderen Atomen interagieren und eine Kettenreaktion auslösen.
Die Erregung des Atomsystems verlangt die externe Zuführung von Energie in angemessener Form, so dass
der Lasereffekt ausgelöst werden kann. Den von Datalogic Automation S.r.l angewandten Mechanismus des
„optischen Pumpens" erhält man, wenn das von einer Lichtquelle abgegebene Licht auf das aktive Material
(Material, das LASERLICHT abgeben kann) trifft und die Atome durch die Absorption der Lichtenergie
angeregt werden.
Die Verstärkung des Lasereffekts erhält man, indem man das vom aktiven Material abgegebene Licht
mehrmals durch das aktive Material sendet. Dies erreicht man, indem man das aktive Material zwischen
zwei gegenüberstehenden Spiegeln anordnet, wo das Kristall und die Spiegel mittig auf einer ausgerichteten
optischen Achse zentriert sind. Die Stirnflächen des Kristalls, der vordere Spiegel und die plane Oberfläche
des hinteren Spiegels liegen parallel. Bei dieser optischen Konfiguration wird die maximale Laserenergie
vom Resonator abgegeben, der Laserstrahl ist kreisförmig und die Stärke annäherungsweise einheitlich.
Der Güteschalter (Q-Switch) am Ulyxe™ ist eine optische/opto-akustische Zusatzeinrichtung, die zwischen
dem Kristall und dem hinteren Spiegel montiert ist; sie schwingt mit einer veränderlichen Frequenz und wird
vom FR-Treiber gesteuert.
Sie verhält sich wie ein „optischer Schalter" und verhindert den regelmäßigen und konstanten Fluss der
Lichtquanten: ist sie „geschlossen", erlaubt sie die Erhöhung des Niveaus der Energie für die Atomerregung
des Kristalls; wird sie wieder „geöffnet", ist die am Ausgang des Resonators verfügbare Nutzenergie folglich
höher als der Mittelwert.
Im Hinblick auf den speziellen Fall von Ulyxe™ können wir einige weitere Informationen hinzufügen.
Der optische Teil besteht aus zwei Modulen mit unterschiedlichen Funktionen. Beim ersten handelt es sich
um den Resonator, in dem das Laserlicht erzeugt wird. Beim zweiten Modul handelt es sich um den
Scannerkopf, mit dem das Lichtbündel zu einem beliebigen Punkt im Arbeitsbereich (der vom gewählten
Objektiv vorgegeben wird) gelenkt werden kann, so dass eine beliebige zweidimensionale geometrische
Figur markiert werden kann. Die Besonderheit der ULYXE™ Festkörper-Laserquelle besteht in der Art des
optischen Pumpens des Resonators. Anders als bei herkömmlichen Methoden erfolgt das „optische
Pumpen" hier mit Hilfe einer Laserdiode an Stelle einer Blitzlampe. Dieses Verfahren erlaubt einen äußerst
hohen differentiellen Wirkungsgrad und es entsteht nur sehr wenig Wärme, die abgeführt werden muss. Der
Resonator resultiert somit, dank der seitlichen Positionierung der Laserdiode bezogen auf das Kristall,
extrem kompakt. Diese Technologie wird als „side pumped"-Technologie bezeichnet.
ULYXE™ – Betriebsanleitung 53