Das ultimative Lexikon rund um
Laser und Lasertechnik
Als weiteren Service bieten wir
Ihnen hier ein kleines Lexikon rund um die Fachbegriffe
Laser und Lasertechnik. Dieses Lexikon wird von uns ständig
erweitert. Sollten Sie
einen speziellen Fachbegriff aus der Lasertechnik vermissen so
informieren Sie uns bitte.
AOM
Abkürzung für Akustooptischer Modulator.
Ablenkung des Laserstrahls in einem Kristall durch Einspeisung
hochfrequenter Wellen. Diese Wellen erzeugen im Kristall ein
Beugungsgitter, wodurch der eintretende Laserstrahl abgelenkt wird.
Dabei müssen polarisierte Laser verwendet werden, da nur die
Lichtwellen einer Polarisationsebene beeinflusst werden.
Siehe auch PCAOM, Polarisation.
Ar
Abkürzung für Argon, siehe Argonlaser.
Argon-Ionenlaser
Gaslaser, welche Argon als aktives Medium
verwenden. Diese waren bis vor einigen Jahren die einzigen Laser,
welche im blauen Bereich des sichtbaren Farbspektrums emittieren.
Aufgrund des hohen Energieverbrauchs und der starken
Wärmeentwicklung infolge der benötigten hohen Plasmatemperatur
werden diese Laser in Zukunft von DPSS-
Lasern
ersetzt.
Beamshow
Lasershowdarbietung, bei welcher
Laserstrahlen in den Raum gerichtet werden. Dabei werden durch den
Einsatz von Nebel die Laserstrahlen sichtbar und räumlich
wahrnehmbar.
Blanking
Austastung des Laserstrahls, um zwischen
projizierten Objekten keine Verbindungslinien erscheinen zu lassen.
Das Blanking kann technisch auf verschiedene Arten ausgeführt
werden. Beim mechanischen Blanking wird mittels eines
Galvanometerscanners der Laserstrahl unterbrochen bzw. umgelenkt.
Eine elegantere Variante ist das Blanking mittels
AOM
oder PCAOM.
Festkörperlaser oder Diodenlaser
können auch direkt durch Schalten der Diodenspannung geblankt
werden.
Closed loop
scanner
Galvanometerscanner, dessen Drehlage mittels eines Positionssensors erfasst wird. Eine Servoregelung
beaufschlagt die Spule mit dem entsprechenden Strom
zur Einhaltung einer vorbestimmten Drehlage.
Coating
Allgemein für Beschichtung. In der Optik
wird zwischen Metallcoatings und dielektrischen Coatings
unterschieden. Erstere finden ihre Anwendung vor allem bei Spiegeln.
Je nach Anforderung können hier die Coatings aus aufgedampften
Aluminium, Silber oder Goldschichten bestehen. Dielektrische
Coatings (auch Dünnfilmcoatings genannt) bestehen aus mineralischen
Schichten im Nanometerbereich, z.B. Magnesiumfluorid, welche durch
Lichtinterferenz den entsprechenden Transmissions- bzw.
Reflektionseffekt erzielen. Durch Aufbringen mehrerer Schichten
unterschiedlicher Dicke und Zusammesetzung kann die Wirkung auf
gewünschte Lichtwellenlängen exakt bestimmt werden.
Dichro
Umgangssprachliche Abkürzung für dichroitische
Filter. Diese reflektieren ausgewählte Wellenlängenbereiche, während
die anderen Wellenlängen durchgelassen werden. Dadurch wird eine
farbselektive Ablenkung möglich, weshalb diese Filter meist zur
Kombination von Lasern (Farbmischung) unterschiedlicher Wellenlängen
benutzt werden. Früher wurden Dichros auch zur Aufsplittung von
Weißlichtlasern in ihren Grundfarben eingesetzt. Dies wird heute
aber meist mittels
PCAOMs
realisiert.
Diodenlaser
siehe Laserdiode
Divergenz
Die Aufweitung bzw. der Abstrahlwinkel
eines Laserstrahls. Jeder Laserstrahl divergiert mehr oder weniger
je nach Wellenlänge und technischem Aufbau. Die Maßeinheit hierzu
ist Milliradian (mrad, abgekürzt Millirad). Ein Millirad bedeutet
die Vergrößerung des Strahldurchmessers um 1 Millimeter pro Meter
Strahlweg. Durch diese Maßangabe kann der Strahldurchmesser anhand
des Durchmessers am Strahlaustritt und der Entfernung errechnet
werden. Die Divergenz ist auch ein Maß für die Güte (Strahlqualität)
eines Lasers. Eine geringe Divergenz bei kleinem Strahldurchmesser
steht für eine gute Strahlqualität.
DMX
DigitalMultipleX oder auch
fälschlicherweise DiscoMultiplex. Ein einfaches serielles
Datenprotokoll, welches die Verkabelung von Lichtsteuerungen im
Unterhaltungsbereich stark vereinfacht. In den letzten Jahren hat
sich dieses Prinzip auch im Showlaserbereich durchgesetzt. Es können
maximal 512 Steuerkanäle mit einem Informationsinhalt von 0 bis 255
angesteuert werden. Durch das geräteunabhängige Datenprotokoll kann
eine Vielzahl unterschiedlicher Bühneneffektgeräte von einer
einzigen Steuerkonsole bedient werden.
DPSS-Laser
Diode Pumped Solid State Laser. Allgemeine
Abkürzung für diodengepumpte Festkörperlaser. Obwohl es viele
verschiedenene Laser nach diesem Bauprinzip gibt, werden in der
Showbranche meist frequenzverdoppelte DPSS-Laser gemeint, welche
Nd:YAG
oder Nd:YVO4
als Lasermedium verwenden. Die am meisten verbreiteten Laser dieses
Typs emittieren auf einer Wellenlänge von 532 Nanometern (nm)
(grün), es sind aber inzwischen auch Laser erhältlich, welche Rot
bei 670 nm und Blau bei 473 nm bzw. 457 nm emittieren. Diese Laser
werden in Zukunft die bislang noch eingesetzten Gaslaser komplett
ersetzen.
Farbpalette
Ein Verwaltungssystem für Farben. Da in
der Vergangenheit die Rechenleistung von Computern begrenzt war,
wurden Farbwerte anstatt als RGB-Information als Nummer einer
Farbpalette bezeichnet. Dies hat jedoch zu großen
Kompatibilitätsproblemen zwischen den Systemen verschiedener
Hersteller von Hard- und Software geführt.
Farbspektrum
siehe sichtbares Spektrum
Galvanometer
siehe Galvanometerscanner
Galvanometerscanner
Elektromagnetisch angetriebene
Drehachse, an deren Ende sich ein Laserspiegel zur Ablenkung von
Laserstrahlen befindet. Die Winkelbewegung der Drehachse ist
begrenzt.
Galvo
siehe Galvanometerscanner
Grafikshow
Lasershowdarbietung, bei welcher mittels
Laserstrahlen auf einer Projektionsfläche grafische Bilder oder
Bilderanimationen dargestellt werden.
Grating
Gratings (Gitter) spalten einen
auftreffenden Laserstrahl in viele Einzelstrahlen auf. Dabei werden
einzelne Wellenlängen unterschiedlich stark gebeugt. Dadurch lassen
sich sogenannte Spektraleffekte erzeugen, wobei ein mehrfarbiger
Laser in seine Einzelfarben zerlegt wird. Gratings werden heutzutage
holografisch hergestellt und sind in verschiedenen Arten für
unterschiedliche Effekte erhältlich.
Hazer
Hazer erzeugen im Gegensatz zu normalen
Nebelmaschinen keinen dichten Rauch, sondern einen leichten Dunst.
Dieser lässt eine Lasershow besser zur Geltung kommen und blockiert
den Laser nicht durch zu dichten Nebel.
ILDA
International Laser Display Association.
Verein zur Förderung und Verbreitung von Technologien der
Showlaserindustrie. Beim alljährlichen Treffen, der ILDA-Konferenz
stellen die Mitglieder ihre neuesten Entwicklungen vor.
ILDA-Format
Ein von der ILDA definiertes Datenformat
zum Abspeichern von Lasershowinformationen.
ILDA-Anschlussstecker
Ein von der ILDA genormter
Anschlussstecker für die Steuersignale eines Laserprojektors.
Kpps
Kilo points per second. Angabe über die
Ausgabegeschwindigkeit eines Lasershowcontrollers bzw.
Scangeschwindigkeit eines Scanners. Scannerpositionen werden in
X/Y-Koordinaten
(Punkten) ausgegeben. Die maximale Abfolgegeschwindigkeit wird vor
allem durch die maximal mögliche Geschwindigkeit der
Galvanometerscanner bestimmt. Da auch der Abstand zweier Punkte ein Maß für die maximal mögliche Scangeschwindigkeit ist, wurde von der
ILDA
ein Testbild entwickelt, welches zum Leistungsvergleich
verschiedener Scanner herangezogen werden kann.
Laserdiode
Laseremittierender Halbleiter.
Laserdioden sind die Zukunft der Lasertechnologie. Durch den hohen
Wirkungsgrad von über 30 % und die geringe Größe stellen Laserdioden
die effektivsten Laser dar, die derzeit verfügbar sind. Im
Showbereich gibt es noch einige Einschränkungen hinsichtlich des
verfügbaren Farbspektrums. Im Industriebereich sind schon
Laserleistungen im Kilowattbereich im Einsatz.
Laserlinie
Andere Bezeichnung für
Emissionswellenlänge. Viele Laser emittieren gleichzeitig auf
verschiedenen Wellenlängen. Diese werden auch Linien genannt. Ein
starker Ar-Kr-Mischgaslaser kann bis über 20 Linien vom
ultravioletten bis infraroten Bereich erzeugen, wobei 7 oder 8
Linien im sichtbaren Bereich liegen.
Lasermedium
Der Stoff, der zur Erzeugung der
Laseremission eingesetzt wird, ist das Lasermedium oder auch das
laseraktive Medium. Prinzipiell sind alle Stoffe laseraktiv. Die
Eignung für Laser hängt dabei eher mit dem erreichbaren Wirkungsgrad
und mit anderen technischen Faktoren zusammen. Beispiele für
laseraktive Medien sind Edelgase wie Argon, Krypton, Neon und Xenon,
Metalldampf z.B. Kupferdampf, Golddampf, seltene Erden wie Neodym,
Yttrium, Erbium, Lanthanium und auch Sauerstoff, Stickstoff oder
Kohlendioxid. Auch Farbstoffe, Halbleiter und sogar Kunststoffe sind
laseraktiv.
Lasershow
Darbietung von Lichteffekten und
grafischen Projektionen unter Verwendung von Laserstrahlen.
Laserschutzbeauftragter
Eine Person, welche über die
entsprechende Qualifikation verfügt und vom Veranstalter einer
Lasershow mit der Überwachung der Laseranlage beauftragt wurde.
Diese Person muss dafür sorgen, dass alle sicherheitstechnischen
Vorschriften während des Betriebs der Laseranlage eingehalten
werden.
Laserschutzvorschriften
Gesetzliche Richtlinien, welche
sicherstellen sollen, dass beim Betrieb einer Laseranlage keine
Gefahr für Personen entsteht.
Longitudinale Moden
Die Anzahl der stehenden Lichtwellen, welche
innerhalb eines Laserresonators in Längsrichtung schwingen. Je mehr
Wellen unterschiedlicher Frequenz in einem Resonator schwingen,
desto breiter ist das Spektrum der emittierten Laserstrahlung.
Laser, die nahezu auf nur einer Frequenz schwingen, werden als
Singlemode-Laser bezeichnet. Laser, welche ein breiteres Spektrum
emittieren, werden als Multimodelaser bezeichnet. Die longitudinalen
Moden dürfen nicht mit den transversalen Moden (TEM)
verwechselt werden.
Nd:YAG
Neodymdotiertes
Yttrium-Aluminium-Granat. Laseraktives Medium in Festkörperlasern,
welches im infraroten Spektrum emittiert. Die dominante
Emissionswellenlänge liegt bei 1064 nm. Bei 946 nm und 1340 nm
erfolgt ebenfalls eine schwache Emission.
Nd:YVO4
Neodymdotiertes Yttriumvanadat. Ein
Ersatzmaterial für Nd:YAG. Durch den höheren Wirkungsgrad wird
dieses Material vor allem bei kleinen Festkörperlasers eingesetzt.
Open loop
scanner
Galvanometerscanner, dessen Drehlage nicht mittels eines Positionssensors erfasst wird.
Die Drehlage ist proportional dem Spulenstrom. Eine Feder bzw. ein
Torsionsstab dient als Rückholmechanismus.
Optischer
Ablenkwinkel
Bei Galvanometerscannern
ein Maß für den maximal möglichen Ablenkwinkel. Der optische
Ablenkwinkel entspricht stets dem doppelten mechanischen Drehwinkel
des Ablenkspiegels.
Optische
Bank
Anordnung von Vorrichtungen zur
Umlenkung und Ablenkung von Laserstrahlen auf einer Grundplatte.
PCAOM
Abkürzung für polychromatischen
akustooptischen Modulator.
Während AOMs nur eine Wellenlänge beeinflussen können, erlauben
PCAOMs die Ablenkung verschiedener Wellenlängen gleichzeitig. Dabei
wird für jede Wellenlänge eine bestimmte Frequenz benötigt. Die
Kanalanzahl
einer PCAOM-Steuerung gibt die Anzahl der möglichen
Frequenzen und damit auch die Anzahl der möglichen
Wellenlängen an.
Polarisation
Die räumliche Schwingungsebene der
Lichtwellen ist das Maß für die Polarisation. Schwingen alle
Lichtwellen eines Lasers in einer Ebene, spricht man von einem
polarisierten Laser.
Das Verhältnis der Lichtwellen in einer Ebene zu den Wellen anderer
Ebenen gibt an, wie stark ein Laser polarisiert ist. Eine
Polarisation von 1:100 bedeutet, dass 1% der Lichtwellen in
abweichenden Ebenen schwingen. Je höher das Verhältnis, desto besser
die Polarisation.
Polygonscanner
Ein Polygon, dessen Seitenflächen
verspiegelt sind. Wird dieses um seinen Drehpunkt gedreht, wird ein
auftreffender Laserstrahl abwechselnd von jeder durchlaufenden
Spiegelfläche abgelenkt. Mit Polygonscannern lassen sich leicht
flächige Ablenkungen in einer Achse (Himmeleffekt) erzeugen.
RGB
Rot, Grün und Blau. Durch Farbmischung
lassen sich alle Farben aus diesen drei Grundfarben darstellen.
Resonator
Der Grundaufbau eines jeden Lasers ist
der Resonator. Dies ist die Anordnung aus zwei parallelen Spiegeln,
innerhalb denen die Lichtwellen eine Eigenschwingung (Resonanz)
erzeugen.
Rubinlaser
Der erste funktionierende Laser war der
Rubinlaser. Diese Laser emittieren im dunkelroten Bereich bei 694 nm
und arbeiten gepulst. Die Anregung erfolgt mittels Blitzlampen.
Scanner
Da eine Lasershow durch Bewegen eines Laserstrahls durch den Raum
bzw. Über eine Fläche erzeugt wird, was
einem Abtasten durch den
Laserstrahl (Scannen) entspricht, wird bei einer Lasershowausgabe
auch von Scannen
gesprochen. Die dazu verwendeten
Galvanometer
werden auch als Scanner bezeichnet.
Scannersafety
siehe Scanner Failure Protection
Scanner
Failure Protection
Elektronische Überwachungsschaltung, welche
die Bewegung der Galvanometerscanner überwacht und so ein gefährliches Stillstehen des Laserstrahls
verhindert. Das Gefahrenpotenzial eines bewegten bzw. gescannten
Laserstrahls ist wesentlich geringer als das eines stehenden
Strahls.
Shutter
Unterbrechervorrichtung für
Laserstrahlen. Wird direkt vor dem Strahlaustritt angebracht und
soll bei Auftreten von gefährlichen Betriebszuständen eine weitere
unkontrollierte Laseremission verhindern. Der Shutter wird durch
eine Not-Aus-Schaltung aktiviert und/oder durch eine zusätzliche
Sicherheitsschaltung (Safety). Shutter arbeiten immer in der Art,
dass sie ohne Signal bzw. elektrische Spannung den Laserstrahl
blockieren.
Sichtbares
Spektrum
Der Wellenlängenbereich zwischen 400 nm
(blauviolett) und 700 nm (dunkelrot) ist für das menschliche Auge
wahrnehmbar. Dieser wird als sichtbarer Bereich des Spektrums oder
auch als Farbspektrum bezeichnet.
Strahlschalter
Elektrisch angetriebener Schwenkspiegel,
welcher eine gesteuerte Änderung des Strahlverlaufs innerhalb einer
Laseranlage ermöglicht.
Strahlteiler
Teilverspiegelte Glasplatte, bei der ein
Teil des Laserstrahls reflektiert wird und der restliche Teil
durchgelassen wird.
TEC
Abkürzung für thermoelektrischen Kühler. Diese
auch Peltierelement genannte Bauelemente werden zur genauen
Temperaturkontrolle von Laserdioden
oder Festkörperlasern verwendet. Dabei bewirkt elektrischer Strom
den Transport von Wärmeenergie von einer Seite des Bauteils zur
anderen Seite. Eine Seite wird daher kalt, die andere heiß.
Teleskopoptik
Kombination einer Aufweitungslinse und einer
Bündelungslinse. Hiermit lässt sich der Durchmesser eines
Laserstrahls erhöhen, bei gleichzeitiger Verringerung der Divergenz.
Dabei stehen beide Strahldaten in direktem Zusammenhang, d.h. ein
doppelter Strahldurchmesser ergibt halbe Divergenz.
TEM
Abkürzung für transversal elektromagnetische
Moden. Die Feldstärkenverteilung der Lichtwellen in der Ebene
senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Lasers kann infolge hier
existierender Eigenschwingungen verschieden sein. Dabei gibt der
erste Zahlenindex die Zahl der Knoten in X-Richtung und der zweite
Index die Knotenanzahl in y-Richtung an.
Der Idealfall (Grundmode) ist TEM00, wobei hier die
Feldstärkenverteilung die Form einer Gausskurve hat. Höherwertige
Moden z.B. TEM11, TEM24 usw. werden allgemein auch als Multimode
bezeichnet. Moden höherer Ordnung machen sich durch unregelmäßige
Lichtintensität im Strahlprofil bemerkbar und stehen für eine
schlechtere Strahlqualität.
Wasserleinwand
Durch feine Düsen wird ein Wasservorhang
erzeugt, der durch Brechung des Lasers an den Wassertropfen als
Projektionsfläche benutzt werden kann.
Weisslichtlaser
Bisher gebräuchliche Bezeichnung für
Mischgaslaser, welche als Medium ein Gemisch aus Argon und Krypton
verwenden.
X/Y
Achsenbezeichnungen für Laserscanner. Um den
Laserstrahl in alle gewünschten Richtungen abzulenken werden zwei
Galvanometerscanner
verwendet, wobei einer die X-Achse und der zweite die Y-Achse des
Koordinatensystems darstellt.
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