Der LIDT-Messplatz ist das Kernstück des Optical Characterization Centers von RhySearch. Jährlich werden hier zahlreiche optische Komponenten destruktiv auf ihre Laserbeständigkeit geprüft. Davon profitieren einerseits viele Unternehmen der regionalen Industrie, andererseits spielt die LIDT-Charakterisierung auch eine wichtige Rolle bei internen Dienstleistungen und geförderten Forschungsprojekten. Mit einer neuen Steuerung wird der Messplatz fit gemacht für zukünftige Anforderungen.
Laserinduzierte Schäden können die Funktionalität optischer Komponenten zerstören. Hersteller von Optiken und Lasersystemen müssen daher die laserinduzierte Zerstörschwelle LIDT (Laser Induced Damage Threshold) kennen, um die Prozesse zu qualifizieren und die Anwendungen zu spezifizieren.
Als einziges Forschungsinstitut in der Schweiz und in Liechtenstein besitzt RhySearch die Infrastruktur, um LIDT-Messungen nach ISO-Standard 21254 durchzuführen. Um in Zukunft noch mehr Auswertungsmöglichkeiten anbieten zu können, entwickelt das O2C-Labor von RhySearch im Rahmen eines Forschungsprojektes eine eigene Steuerung, die selbstverständlich dem aktuellen Standard und den Anforderungen der Optik- und Laserindustrie entspricht. Im Kontext der Digitalisierung ist darin auch die Automatisierung der Messung, Auswertung und Erstellung eines Messreports eingeschlossen.
Die bisherige Steuerung stammt von einem externen Anbieter. Mit der grundlegend neuen Steuerung wird RhySearch nicht nur Zugriff auf das Know-how bekommen, sondern auch den zukünftigen Ausbau und die Weiterentwicklung selbst bestimmen können. Das stellt sicher, dass der LIDT-Messservice auch in Zukunft jederzeit an die Bedürfnisse der regionalen Industrie angepasst werden kann.
Als Forschungspartner konnte das Institut für Elektronik, Sensorik und Aktorik (ESA) der OST – Fachhochschule Ostschweiz in Buchs gewonnen werden. „Damit haben wir einen Partner gefunden, der unsere innovativen Ideen aufgreift und umsetzen kann“, freut sich Projektleiter Christoph Sturzenegger.
Im Rahmen einer Bachelorarbeit entwickelte zudem Fabian Burz, Student der Fachhochschule Graubünden (FHGR), Fachrichtung Photonik, eine Online-Schadensdetektion für die neue LIDT-Steuerung. «Nachwuchsförderung ist wichtig für RhySearch. Wir freuen uns sehr, dass wir damit einmal mehr einem jungen Wissenschaftler die Möglichkeit bieten konnten, im Rahmen eines realen Projekts praktische Erfahrung zu sammeln», betont Heidi Thomé, Leiterin des O2C-Labs.
Laser-Induced Damage Threshold
Der LIDT (Laser-Induced Damage Threshold) gibt den Schwellenwert für die maximale Energiedichte (J/cm2, gepulster Laser) oder der maximalen Leistung (W/cm2, CW-Laser), mit der eine optische Komponente von einem Laser bestrahlt werden kann, ohne sie dauerhaft zu beschädigen.
Ein optisches Bauteil wird mit unterschiedlichen Pulsenergien oder Strahlungsleistungen mit einer bestimmten Anzahl von Testpunkten bestrahlt, die über die Probenoberfläche verteilt sind. Anschließend wird das Bauteil mit einem Lichtmikroskop auf sichtbare Schäden (~100-fache Vergrößerung) untersucht. Die Schadenswahrscheinlichkeitskurve wird in der Regel durch Einteilung der Prüfstellen in Energieklassen erstellt. Der LIDT lässt sich aus der Zerstörungswahrscheinlichkeitskurve mit einer einfachen linearen Regression oder einem komplexeren Modell erstellen.
Facts:
Projektlaufzeit: 1.2.2023- 30.12.2024
Forschungspartner: Institut für Elektronik, Sensorik und Aktorik (ESA) der OST – Ostschweizer Fachhochschule, Buchs SG, RhySearch
Kontakt: Heidi Thomé, Bereichsleiterin Optische Beschichtung, +41 (0)81 755 49 66
—► zur Projektübersicht Optical Coating and Characterization
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