Zustandsüberwachung optischer Elemente in Laserschneidanlagen mittels akustischer Thermometrie

Optische Elemente in Laserbearbeitungsanlagen weisen Absorptionsverluste auf, welche zu unerwünschten thermischen Linseneffekten führen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Entstehung und Auswirkungen von thermischen Linsen untersucht sowie eine Methode zur Zustandsüberwachung optischer Komponenten mittels Ultraschallmessung entwickelt. Die Methode ermöglicht die präzise Bestimmung der absoluten, mittleren Temperaturen der Volumen optischer Elemente in Echtzeit und ist dabei unempfindlich gegenüber gestreuter Laseremission.
Optical elements in laser processing machines suffer from absorption losses, leading to unwanted thermal lensing effects. In this work, formation and influences of thermal lenses were investigated and a method for condition monitoring of optical components utilizing ultrasound was developed and experimentally proven. The method allows for the precise measurement of the absolute average temperatures of the sensitive volumes of optical elements in real-time while being insensitive to stray laser radiation.