Sie benötigen Laserstrahlung mit exakter Positionierung für konstant gute Ergebnisse? Dann ist ein unser Aligna-System genau das, was Sie suchen!

Aligna kann äußere Einflüsse präzise messen und kompensieren, z.B. Drift, Vibrationen oder Thermik, welche etwa durch das Vorhandensein beweglicher Komponenten  (z.B. motorisierter Opto-Mechaniken) entstehen.

Lernen Sie Aligna kennen: zu den technischen Details →

Aligna ist ein aktives Beam-Stabilisierungs-System mit selbstlernenden Parametern verhindert zuverlässig Pointing-Fehler des Laserstrahls in 4D und erlaubt gleichermaßen die aktive Steuerung von Strahlparametern wie z.B. Strahldurchmesser, Fokuslage oder Intensitäts- und Polarisations-Eigenschaften. Aligna ist für alle gängigen Wellenlängen geeignet.

Durch Positions- (X,Y) und Winkel (X,Y)-Korrektur, erreicht das Aligna-System höchste Präzision.

Ein Aligna Laserstrahl-Sharing oder auch -Switching-System erlaubt es, dass mehrere Arbeitsstationen mit einem Laser betrieben werden können. Beim Beam-Sharing (siehe Bild) können alle Stationen unabhängig voneinander genutzt werden, da ein Teil des Strahls durch einen Strahlteiler an die jeweils nächste Arbeitsstation weitergeleitet wird. Beim Beam-Switching kann der Laserstrahl zwischen verschiedenen Arbeitsstationen gewechselt werden, es steht dann i.d.R. die volle Laserleistung für die jeweils gewählte Anwendung zur Verfügung. Die im Bild angedeuteten Strahlteiler werden in diesem Fall durch Strahlweichen (Beam-switch) ersetzt. Die möglichen Anwendungen sind vielfältig.

Ob es nur um Millimeter bis zur nächsten Single-Mode Faser geht, oder um 50 Meter bis zur nächsten Beamline, als Beam-Delivery-System mit aktiver Stabilisierung überbrücken Sie Distanzen. Sogar von der Erde bis in den Weltraum.

Eine gängige Konfiguration, zum Beispiel für die Stabilisierung eines einzelnen Strahls, besteht aus 1 x Positionssensor, 2 x Aktuatoren und 1 x Steuerelektronik. Das System kann mit weiteren Komponenten erweitert werden. Die Bandbreite an möglichen Komponenten ist im Folgenden dargestellt.

Aligna-Systeme können fast beliebig nach Anwendungsanforderungen modular zusammengestellt und jederzeit erweitert werden. Ein System besteht immer aus den Basis-Komponenten Winkel/Positions-Sensoren, Steuer-Elektronik und Aktuatoren (Beam Steering). Zusätzlich im Programm sind beispielsweise Beam-Shutter, Möglichkeiten zum Faser-Alignment und einiges mehr. Sollten Sie einmal einen ganz speziellen Wunsch verwirklicht sehen, zögern Sie nicht uns anzusprechen. Eine Vielzahl von Komponenten aus unserem Programm ist durch Kundenwünsche entstanden.

Instabilitäten bei Laserstrahlen können in bis zu vier Raumrichtungen auftreten: in translatorischer Richtung (X und Y) sowie rotatorischer Richtung (Φ und θ). Da die Bewegungen an alle Richtung sowohl vorwärts- als auch rückwärts-gerichtet auftreten, spricht man manchmal auch von 4 und 8 Freiheitsgraden.

Oft sind die Freiheitsgrade voneinander abhängig. Eine reine Winkeldrift führt zum Beispiel nach einer längeren Ausbreitungsstrecke zu einer Kombination aus Winkel- und Positionsbewegung. Je länger die Strahlwege werden, desto offensichtlicher tritt diese Abhängigkeit zu tage.

Instabilitäten bei Laserstrahlen können in bis zu vier Raumrichtungen auftreten: X, Y, Φ, θ.

Denken wir zum Bsp. an einen Spiegelhalter, der durch Änderungen der Raumtemperatur um 100 µrad driftet. Diese Winkeldrift führt zu einer Strahlablenkung von 0,1 mm bereits nach 1m Wegstrecke und 1 mm Ablenkung nach 10m Wegstecke.

Um die Kombination aus Winkel- und Positionsverschiebung auszugleichen, bedarf es einer Kombination aus Positions- und Winkelkorrektur. Im Beispiel (Bild) geschieht dies durch eine 4D Korrektur mittels zwei 2D-Spiegel-Aktuatoren.

Um die Winkel-und Positionsverschiebung zu messen, werden dementsprechend zwei 2D Sensoren benötigt, ein Sensor für die X und Y Positionen und ein weiterer für die Winkelpositionen Φ und θ. Ein 4D-Detektor, wie der PSD 4D von TEM Messtechnik, vereint beide Sensor-Arten praktischerweise in einem Gehäuse. Anhand der Sensordaten ist das Aligna-Stabilisierungssystem selbstständig in der Lage, die Korrektur-Ansteuerung der Aktuatoren vorzunehmen.

Um die Kombination aus Winkel- und Positionsverschiebung auszugleichen, bedarf es einer Kombination aus Positions- und Winkelkorrektur (4D Korrektur).

The 4D stabilization system is the most common application for beam stabilization. The position of the laser spot on the target is to be kept stable. This is (typically) achieved by controlling 2 x active mirrors and by 1 x position & angular sensitive detector.

Similar to 1-beam stabilization, but with additional position control, which simplifies beam search and beam guidance for very long paths. Well suited for beamlines or for beam delivery across laboratories.

If several beams have to be positioned and kept stable on the same spot, a multi-beam stabilization system is appropriate.

Autofocus and point stabilization are the advantages of the „multi-drill“ from TEM Messtechnik. It is particularly useful for material processing applications and everywhere where the focus of the laser spot plays a crucial role.

A typical application for Aligna systems is the stabilization of a beam focused into a hollow fiber or capillary using a lens with a relatively long focal length (f = 0.3 m … 2 m).

Fast setting of high coupling efficiency is achieved by automatic fiber coupling. Maximum intensity can be achieved and secured at any time. Highly convenient beam coupling is made possible by a scan mode, which allows fast scanning of the fiber input.

Beam switching allows the laser beam to be switched between different workstations, and the (almost) full laser power is available for the selected application. With a beam sharing system, several workstations can be operated simultaneously with one light source.

The position of the laser spot on the target must be kept stable, even if the laser source and application are located on different tables. Beam stabilization solutions are also suitable for areas with restricted access, e.g. S3 or S4 bio-labs, clean rooms or radioactive areas.

Beam stabilization, precise focus control and beam parallelization along long travel paths are required for common laser material processing systems. Laser beam stabilization in gantry systems where the beam is in motion is a very typical application for Aligna systems.

As with the gantry application before, but here it is about beam stabilization with moving focusing heads in (at least) two directions, X and Y, and sometimes also in Z.

Die Steuerungseinheit bildet in Komination mit einem PSD 4D Detektor und zwei Aligna60 Aktoren eine flexible, schnelle und hochpräzise Strahllage-Stabilisierung für Laserstrahlen. Das System ist geeignet für (fast) alle Wellenlängen, (fast) beliebige Strahldurchmesser und CW- und gepulste Laser (mit Repetitionsraten > 15kHz).

Zusätzliche Funktionalitäten umfassen:

• Scannen & Suchen
• Optimieren der Strahllage
• Fernsteuerung von Spiegelhaltern
• Loggen der Strahllage oder anderer Messgrößen

Als Steuerungseinheiten stehen zwei Varianten zur Verfügung: µAligna (linkes Bild) und Aligna-Steuerelektronik in der HE-Ausführung (rechtes Bild).

Abhängig von Ihrer Applikation schlagen ihnen unsere Mitarbeiter die am besten geeignete Variante der Steuereinheit (µAligna oder HE-Variante) vor.