Modell zur rechnerischen Simulation von Laserresonatoren und Strahlführungssystemen: Laser in der Materialbearbeitung

1 Einführung.- 1.1 Thematischer Hintergrund.- 1.2 Inhaltsübersicht.- 2 Theorie.- 2.1 Wellengleichung.- 2.2 Ausbreitung von elektromagnetischer Strahlung im Vakuum.- 2.3 Geometrische Optik.- 2.4 Wellenoptik.- 3 Berechnung optischer Resonatoren.- 3.1 Laserresonatoren im Bild der geometrischen Optik.- 3.2 Beugungsbegrenzte Strahlausbreitung in optischen Resonatoren.- 3.3 Berechnung optischer Elemente durch Strahlverfolgung.- 3.4 Berücksichtigung des resonatorinternen Mediums.- 3.5 Berücksichtigung der Resonatorjustierung.- 4 Vergleich der Modelle.- 4.1 Berechnung des leeren Resonators.- 4.2 Validierung.- 4.3 Lineares Brechzahlprofil im quergeströmten Resonator.- 5 Berechnung eines Strahlführungssystems.- 5.1 Voruntersuchungen.- 5.2 Simulationsvorgaben.- 5.3 Ergebnisse der einzelnen Berechnungsschritte.- 6 Zusammenfassung.- 7 Ausblicke.- 8 Literaturverzeichnis.- 9 Anhang.- A1 Phänomene der geometrischen Optik.- A2 Abbildungsfehler.- A3 Strahlverfolgung durch eine sphärische Linse.