VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR BEARBEITUNG EINES WERKSTÜCKS MIT LASERSTRAHLUNG

Stand der Technik Die Erfindung geht aus von bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Bearbeitung eines Werkstücks mit Laserstrahlung. Derartige Vorrichtungen und Verfahren können insbesondere eingesetzt werden, um dreidimensionale Mikrogeometrien in Werkstoffen abzutragen. Ohne Beschränkungen weiterer möglicher Anwendungsbeispiele kann diesbezüglich beispielsweise Bezug genommen werden auf Laserablationstechniken bei der Herstellung metallischer Oberflächenstrukturen, beispielsweise zur Verbesserung von Reibungseigenschaften, bei der Herstellung von Düsen oder bei der Herstellung keramischer Sensorelemente, beispielsweise Lambdasonden oder anderen Arten keramischer Gassensoren. Zahlreiche andere Anwendungen für derartige

Laserablationstechniken sind denkbar.

Für einen Materialabtrag werden insbesondere Laser mit ultrakurzen Laserpulsen (U KP) eingesetzt. Als Ultrakurzpulslaser werden insbesondere Laser bezeichnet, welche gepulstes Laserlicht mit Pulsweiten im Bereich von Pikosekunden und Femtosekunden oder kürzer aussenden, beispielsweise mit Pulsdauern von maximal 100 Pikosekunden, vorzugsweise von maximal 10 Pikosekunden. Derartige Ultrakurzpulslaser ermöglichen insbesondere einen quasi schmelzfreien und grasfreien Abtrag des Materials, solange die Pulsenergie nicht zu hoch ist. Die abzutragenden Geometrien werden hierbei im Stand der Technik üblicherweise durch ein frei programmierbares Scanner-System vorgegeben. Dabei wird die Geometrie mit einem Laserstrahl mit kleinem Strahldurchmesser auf dem Werkstück abgerastert und damit stückweise und schichtweise abgetragen.

Der Abtrag von komplexen und insbesondere dreidimensionalen Geometrien erfordert jedoch in der Praxis in vielen Fällen unrentabel lange Prozesszeiten. Eine Verkürzung der Prozesszeiten ist in der Regel nur durch eine Erhöhung der Abtragsraten möglich. Diese Erhöhung der Abtragsraten erfordert zumeist eine Steigerung der mittleren Laserleistung P _av =E _p -fp. Dabei bezeichnet P _av die mittlere Laserleistung, E _p die Pulsenergie eines einzelnen Pulses, und f _p die Pulsfrequenz. Wird diese Leistungssteigerung bei gleichem optischem Abbildungssystem alleine über eine Steigerung der Pulsenergie E _p realisiert, so geht jedoch in der Regel der Vorteil des quasi schmelzfreien und quasi gratfreien Abtrags verloren.

Um die Bearbeitungspräzision bei erhöhter Abtragsrate zu erhalten, ist es daher in der Praxis in der Regel erforderlich, bei konstanter Pulsenergie die Repetitionsrate oder Pulsfrequenz f _p zu steigern. Gleichzeitig muss für den Erhalt des quasi schmelzfreien Abtrags jedoch der Pulsüberlapp der einzelnen Pulse auf dem Werkstück zumindest im Wesentlichen konstant gehalten werden. Folglich muss in der Praxis zumeist die

Vorschubgeschwindigkeit des Laserstrahls auf dem Werkstück proportional zur

Repetitionsrate gesteigert werden.

Übliche Scanner sind jedoch, zumeist abhängig von einer Fokussieroptik und

insbesondere deren Brennweite, in der Regel durch die Dynamik der Scannerspiegel in ihrer Bahngeschwindigkeit begrenzt. Um schnelle Strahlquellen mit hoher Repetitionsrate zur Erhöhung des Volumenabtrags einsetzen zu können, sind somit viele am Markt verfügbare Strahlablenkungssysteme, beispielsweise sogenannte Galvo- oder Galvano- Scanner, zu langsam. Wünschenswert wären daher Verfahren und Vorrichtungen zur Bearbeitung eines Werkstücks mit Laserstrahlung, welche einerseits eine hohe

Abtragsrate aufweisen und andererseits eine hohe Bearbeitungspräzision ermöglichen.

Offenbarung der Erfindung Es werden dementsprechend ein Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks mit Laserstrahlung sowie eine Laserbearbeitungsvorrichtung zur Bearbeitung eines

Werkstücks mit Laserstrahlung vorgeschlagen. Die Laserbearbeitungsvorrichtung kann insbesondere eingerichtet sein, um ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen, und das Verfahren kann insbesondere unter Verwendung der vorgeschlagenen

Laserbearbeitungsvorrichtung durchgeführt werden. Unter einer Bearbeitung mit

Laserstrahlung kann insbesondere eine Laserablation verstanden werden, also ein Verfahren, bei welchem ein Materialabtrag von Material des Werkstücks erfolgt, beispielsweise indem Material des Werkstücks verdampft wird. Die

Laserbearbeitungsvorrichtung kann dementsprechend insbesondere als

Laserablationsvorrichtung ausgestaltet sein. Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird mindestens ein Laserstrahl bereitgestellt.

Entsprechend weist die Laserbearbeitungsvorrichtung mindestens eine Laserquelle zum Bereitstellen mindestens eines Laserstrahls auf. Der Laserstrahl wird bei dem

vorgeschlagenen Verfahren mittels mindestens einer veränderbaren

Strahlformungseinrichtung beeinflusst und trifft anschließend auf mindestens eine

Bearbeitungsfläche des Werkstücks auf. Mittels der Strahlformungseinrichtung wird dem Laserstrahl am Ort der Bearbeitungsfläche mindestens ein vorgegebenes einstellbares Strahlprofil aufgeprägt. Unter einer Strahlformungseinrichtung ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine grundsätzlich beliebige Vorrichtung zu verstehen, welche eingerichtet ist, um ein

Strahlprofil des Laserstrahls am Ort der Bearbeitungsfläche einzustellen. Insbesondere kann bei dieser Einstellung zwischen mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei, vier, fünf oder mehr Strahlprofilen ausgewählt werden und/oder das Strahlprofil kann frei einstellbar sein. Die Einstellung kann in mehreren Stufen oder auch stufenlos erfolgen. Unter einem Strahlprofil kann dabei insbesondere eine lokale Intensitätsverteilung auf dem Ort der Bearbeitungsfläche verstanden werden.

Unter einer Bearbeitungsfläche kann allgemein eine für die Laserbestrahlung zugängliche Oberfläche des Werkstücks verstanden werden. Während des Verfahrens kann sich diese Bearbeitungsfläche ändern, da beispielsweise ein Materialabtrag erfolgen kann und sich die Bearbeitungsfläche somit zwischen mehreren Verfahrensschritten ins Innere des Werkstücks hinein verlagern kann. Die Bearbeitungsfläche kann einstückig sein, kann sich jedoch auch aus mehreren Teilflächen zusammensetzen.

Die Strahlformungseinrichtung kann insbesondere eingerichtet sein, um auf der

Bearbeitungsfläche mindestens zwei verschiedene Muster beleuchteter und

unbeleuchteter Bereiche zu erzeugen. Unter einem Muster ist dabei eine einstellbare Abfolge unterschiedlich beleuchteter Bereiche, beispielsweise eine einstellbare Abfolge beleuchteter und unbeleuchteter Bereiche, in mindestens zwei Dimensionen zu verstehen. Beispielsweise können sich in jeder Raumrichtung mindestens zwei unterschiedlich beleuchteter Abschnitte, beispielsweise mindestens zwei beleuchtete und unbeleuchtete Abschnitte, in dem Muster abwechseln. Beispielsweise kann das Muster beleuchteter und unbeleuchteter Bereiche ein rundes, ovales, rechteckförmiges und insbesondere quadratisches Muster umfassen, sodass beispielsweise der beleuchtete Bereich einen runden, insbesondere kreisförmigen oder ovalen, und/oder rechteckigen, insbesondere quadratischen Bereich bildet, innerhalb dessen beispielsweise ein

Materialabtrag erfolgen kann.

Das Verfahren kann insbesondere derart durchgeführt werden, dass nacheinander mindestens zwei verschiedene derartiger Muster beleuchteter und unbeleuchteter Bereiche erzeugt werden. Bei einem Wechsel zwischen zwei verschiedenen Mustern kann insbesondere eine Fluenz in den beleuchteten Bereichen der verschiedenen Muster im Wesentlichen unverändert bleiben. Unter einer Fluenz H ist dabei allgemein eine Flächendichte der Laserenergie zu verstehen. Unter "im Wesentlichen unverändert" kann beispielsweise eine Identität verstanden werden, wobei beispielsweise Abweichungen von nicht mehr als +/- 30 %, insbesondere von nicht mehr als +/- 20 % und besonders bevorzugt von nicht mehr als +/- 10 % in der Fluenz bei einem Wechsel der Muster noch tolerierbar sind. Auch ein Wechsel zwischen zwei verschiedenen Mustern, bei welchem die Fluenz verändert wird, ist jedoch grundsätzlich möglich.

Weitere mögliche Ausgestaltungen betreffen die Strahlformungseinrichtung. Wie oben ausgeführt, kann es sich bei dieser Vorrichtung grundsätzlich um eine beliebige

Vorrichtung handeln, welche die Einstellung eines Strahlprofils am Ort der

Bearbeitungsfläche ermöglicht. Insbesondere kann die Strahlformungseinrichtung eine Matrix von Veränderungselementen umfassen, wobei die Veränderungselemente eingerichtet sind, um Bestandteile des Laserstrahls, welche auf die

Veränderungselemente auftreffen, in ihrer Phase und/oder Amplitude und/oder Intensität zu verändern. Die Veränderungselemente können also eingerichtet sein, um,

beispielsweise in einer Ebene senkrecht zu einer optischen Achse des Laserstrahls, einen oder mehrere den Laserstrahl charakterisierende Parameter lokal zu verändern, beispielsweise einen oder mehrere Laserparameter, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus der Phase, der Amplitude, der Intensität und der Polarisation. Unter einer Matrix ist dabei allgemein ein mindestens zweidimensionales Feld der

Veränderungselemente zu verstehen, welches beispielsweise durch ein

Koordinatensystem charakterisiert sein kann. Beispielsweise kann es sich dabei um ein kartesisches Koordinatensystem oder ein Polarkoordinatensystem handeln. So können in der Matrix beispielsweise in jeder Raumrichtung des Koordinatensystems mindestens zwei der genannten Veränderungselemente angeordnet sein. Beispielsweise kann die Matrix in einer Ebene aufgespannt sein, beispielsweise einer Ebene senkrecht zur optischen Achse des Laserstrahls. Beispielsweise kann es sich bei dieser Matrix um eine rechteckige Matrix handeln, bei welcher in jeder Raumrichtung mindestens zwei der Veränderungselemente angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine runde und insbesondere kreisförmige Matrix möglich, bei welcher die Veränderungselemente beispielsweise ringförmig angeordnet sind. Auch andere Ausgestaltungen der

Strahlformungseinrichtung sind grundsätzlich möglich.

Der Laserstrahl kann mit der Matrix der Strahlformungseinrichtung auf verschiedene Weisen wechselwirken, welche abhängig sind, von der Ausgestaltung der

Veränderungselemente. Beispielsweise kann der Laserstrahl die Matrix durchdringen, sodass beispielsweise eine transmissive Strahlformungseinrichtung verwendet werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Matrix jedoch auch vollständig oder teilweise reflektierende Eigenschaften aufweisen, sodass die Matrix der Strahlformungseinrichtung beispielsweise auch reflektiv eingesetzt werden kann.

Derartige Veränderungselemente, welche eingerichtet sind, um die Phase und/oder die Amplitude und/oder die Intensität des Laserstrahls lokal zu verändern, beispielsweise um ein vorgegebenes Muster am Ort der Bearbeitungsfläche zu erzeugen, sind aus der Praxis grundsätzlich bekannt. So kann beispielsweise eine Phasenverschiebung mittels einer Matrix schaltbarer Veränderungselemente erzeugt werden, wobei die

Veränderungselemente beispielsweise die Phasenverschiebung aufgrund schaltbarer doppeltbrechender Eigenschaften und/oder aufgrund eines schaltbaren elektrooptischen Effekts, beispielsweise eines elektrooptischen Effekts erster und/oder zweiter Ordnung, bewirken können. Beispielsweise können zu diesem Zweck doppelbrechende und/oder elektrooptische Materialien eingesetzt werden, beispielsweise sogenannte Pockels-Zellen und/oder Kerr-Zellen. Alternativ oder zusätzlich können auch beispielsweise

akustooptische Effekte eingesetzt werden. Die Veränderungselemente können einfach oder mehrfach von dem Laserstrahl passiert werden. Die Veränderungselemente können auch zusammenwirken mit einem oder mehreren weiteren Elementen, wie beispielsweise Filtern und/oder Polarisationsfiltern. Beispielsweise können die Veränderungselemente auch lokal eine Polarisationsrichtung des Laserstrahls verändern, sodass beispielsweise innerhalb des Laserstrahls am Ort der Strahlformungseinrichtung ein Muster mit

Bereichen unterschiedlicher Polarisationsrichtungen entsteht. Eine Polarisationsrichtung kann beispielsweise durch entsprechende polarisationsdrehende Elemente beeinflusst werden, beispielsweise durch optisch aktive Materialien wie beispielsweise Flüssigkristalle und/oder anorganische optisch aktive Kristalle und/oder Zucker. Auch eine derartige Matrix von Veränderungselementen, welche die Polarisation und insbesondere die

Polarisationsrichtung beeinflussen können und auf diese Weise beispielsweise ein Muster unterschiedlicher Polarisationsrichtungen in dem Laserstrahl erzeugen können, können allein oder in Zusammenwirkung mit anderen Elementen eingesetzt werden, um beispielsweise am Ort der Bearbeitungsfläche ein Intensitätsmuster zu erzeugen. So können beispielsweise lokal am Ort der Strahlformungseinrichtung Muster von

Polarisationsrichtungen eingestellt werden, wobei beispielsweise zwischen der

Strahlformungseinrichtung und dem Werkstück bzw. der Bearbeitungsfläche ein oder mehrere Polarisationsrichtungs-selektive Elemente vorgesehen sein können,

beispielsweise dichroitische Spiegel und/oder Polarisationsfilter und/oder

Polarisationsstrahlteiler. Auf diese Weise kann beispielsweise mittels der

Strahlformungseinrichtung und der dort erfolgenden Aufprägung eines Musters bestimmter optischer Parameter in dem Laserstrahl am Ort der Bearbeitungsfläche ein Intensitätsmuster erzeugt werden. Dieses Intensitätsmuster kann insbesondere frei einstellbar sein. Die Veränderungselemente können insbesondere elektronisch ansteuerbar sein. Dies kann insbesondere nach bekannten Prinzipien erfolgen, da beispielsweise der oben genannte elektrooptische Effekt elektronisch steuerbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann auch, wie beispielsweise aus Flüssigkristallanzeigen bekannt, eine Polarisationsdrehung durch Änderung eines elektrischen Feldes erzielt werden. Auch andere Arten elektrisch ansteuerbarer Veränderungselemente sind denkbar, beispielsweise indem die

Veränderungselemente eine Matrix von elektrisch ansteuerbaren Mikrospiegeln, insbesondere auf Basis von Halbleitermaterialien (beispielsweise sogenannte MEMS), herstellbar nach Verfahren der Mikrosystemtechnik, umfassen können. Die Veränderungselemente und deren Matrix können insbesondere mittels eines

Pixelmusters angesteuert werden, also mittels eines Bildmusters, vorzugsweise eines digitalen Bildmusters, welches beispielsweise mittels einer Datenverarbeitungsvorrichtung vorgegeben werden kann. Beispielsweise kann auf einem Computer ein derartiges Bildmuster automatisch oder manuell erzeugt werden, welches dann, beispielsweise mittels einer entsprechenden Ansteuerung, auf die Matrix der Veränderungselemente übertragen werden kann.

Mittels der Veränderungselemente kann insbesondere in einer Ebene senkrecht zu einer optischen Achse des Laserstrahls ein Muster einer ortsabhängigen Phasenmodulation erzeugt werden. Dieses Muster kann beispielsweise aus mehreren Bereichen bestehen, welche sich in mindestens zwei Dimensionen aneinander anschließen, wobei in unterschiedlichen Bereichen die Phasenlage des Laserstrahls jeweils frei oder innerhalb eines vorgegebenen Bereichs einstellbar sein kann. Auf diese Weise kann ein

Phasenmuster in der Ebene senkrecht zur optischen Achse des Laserstrahls erzeugt werden. Bei dem Verfahren kann weiterhin zwischen der Strahlformungseinrichtung und der Bearbeitungsfläche mindestens ein fokussierendes Element verwendet werden, beispielsweise mindestens eine Linse und/oder mindestens ein Spiegel mit

fokussierenden Eigenschaften. Derartige fokussierende Elemente können insbesondere transformierend wirken, sodass das Muster der ortsabhängigen Phasenmodulation am Ort der Strahlformungseinrichtung in ein Muster einer orstabhängigen Intensitätsmodulation am Ort der Bearbeitungsfläche, also auf der Bearbeitungsfläche, transformiert wird. Eine derartige Transformation findet beispielsweise statt, indem einem kollimierten und/oder homogenisierten Laserstrahl am Ort der Strahlformungseinrichtung beispielsweise mittels der Matrix der Veränderungselemente das oben beschriebene Phasenmuster aufgeprägt wird, welches dann durch eine Fokussierung mittels des fokussierenden Elements durch eine dabei auftretende Fourier-Transformation in ein entsprechendes Intensitätsmuster auf der Bearbeitungsfläche transformiert wird.

Die Strahlformungseinrichtung kann insbesondere einen sogenannten Spatial Light Modulator (SLM) aufweisen und/oder mindestens ein Mikrospiegelsystem aufweisen. Unter einem Spatial Light Modulator ist allgemein ein räumlicher Modulator für Licht zu verstehen, welcher eingerichtet ist, um dem Licht räumlich, beispielsweise in einer Ebene senkrecht zu einer Ausbreitungsrichtung des Lichts, eine Modulation aufzuprägen. Wie oben ausgeführt, kann es sich bei dieser Modulation um eine lokale Veränderung eines oder mehrerer der Parameter Phase, Amplitude, Intensität und Polarisation handeln, sodass beispielsweise der Wert dieser Parameter vom Ort in der Ebene senkrecht zur Ausbreitungsrichtung abhängt. Insbesondere kann es sich um einen elektronisch ansteuerbaren SLM handeln. Beispielsweise kann der SLM eine zweidimensionale, beispielsweise rechteckige, Matrix von Veränderungselementen aufweisen,

beispielsweise gemäß der obigen Beschreibung. Der SLM kann beispielsweise transmissiv und/oder reflektiv betrieben werden. Insbesondere kann der SLM eine Matrix von Flüssigkristallelementen aufweisen, welche einzeln oder gruppenweise elektrisch ansteuerbar sind und welche eingerichtet sind, um eine Phasenlage und/oder Polarisation derjenigen Bestandteile des Laserstrahls, welche durch das jeweilige

Flüssigkristallelement hindurchtreten, gezielt zu beeinflussen. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise, wie oben beschrieben, mittels des SLM dem Laserstrahl am Ort der Strahlformungseinrichtungen in einer Ebene senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls ein Phasenlagen-Muster aufprägen.

Die Strahlformungseinrichtung kann insbesondere elektronisch ansteuerbar sein, wobei durch die elektronische Ansteuerung das Strahlprofil einstellbar ist, insbesondere frei einstellbar ist, beispielsweise indem ein Bildmuster für die elektronische Ansteuerung der Strahlformungseinrichtung vorgegeben werden kann, nach welchem dann eine

ortsabhängige Beeinflussung eines oder mehrerer der oben genannten Parameter des Laserstrahls am Ort der Strahlformungseinrichtung erfolgen kann, beispielsweise indem dem Laserstrahl in einer Ebene senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls, welche auch als optische Achse bezeichnet wird, ein Muster in einem oder mehreren der genannten Parameter der Phase, der Amplitude, der Intensität und der Polarisation aufgeprägt wird, so dass dieser Parameter in der genannten Ebene ortsabhängig ist. Der Laserstrahl kann insbesondere vor Auftreffen auf die Strahlformungseinrichtung aufgeweitet werden. Insbesondere kann vor der Strahlformungseinrichtung,

beispielsweise zwischen einer Laserquelle und der Strahlformungseinrichtung,

mindestens eine optische Vorrichtung vorgesehen sein, welche den Laserstrahl aufweitet und/oder welche den Laserstrahl homogenisiert. Dies kann beispielsweise mittels entsprechender Linsensysteme auf einfache Weise erfolgen.

Der Laserstrahl kann insbesondere nach Passieren der Strahlformungseinrichtung fokussiert werden, beispielsweise indem dieser auf die Bearbeitungsfläche fokussiert wird. Diese Ausgestaltung des Verfahrens ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die

Strahlformungseinrichtung eingerichtet ist, um am Ort der Strahlformungseinrichtung dem Laserstrahl ein Phasenmuster aufzuprägen, welches dann, wie oben ausgeführt, durch die Fokussierung in ein Intensitätsmuster am Ort der Bearbeitungsfläche transformiert wird. Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren jedoch auch derart durchgeführt werden, dass die Strahlformungseinrichtung beispielsweise eingerichtet ist, um am Ort der Strahlformungseinrichtung ein Intensitätsmuster zu erzeugen. In diesem Fall ist es besonders bevorzugt, wenn zwischen der Strahlformungseinrichtung und der

Bearbeitungsfläche mindestens ein Abbildungssystem vorgesehen ist, wobei

beispielsweise das Abbildungssystem eingerichtet ist, um das Intensitätsmuster am Ort der Strahlformungseinrichtung in ein entsprechendes identisches, vergrößertes oder verkleinertes Intensitätsmuster am Ort der Bearbeitungsfläche umzuwandeln. Derartige Abbildungssysteme können beispielsweise ein oder mehrere Objektive umfassen.

Während der Durchführung des Verfahrens kann insbesondere die

Strahlformungseinrichtung verändert werden. So kann das Verfahren insbesondere eine Sequenz von mindestens zwei verschiedenen Beleuchtungsschritten umfassen, vorzugsweise mindestens drei verschiedene Beleuchtungsschritte oder mehr

verschiedene Beleuchtungsschritte, wobei in den verschiedenen Beleuchtungsschritten die Bearbeitungsfläche des Werkstücks mit unterschiedlichen Strahlprofilen des

Laserstrahls beleuchtet wird. Beispielsweise kann ein erster Beleuchtungsschritt vorgesehen sein, in welchem der Laserstrahl am Ort der Bearbeitungsfläche einen ersten Durchmesser und/oder Äquivalentdurchmesser und/oder eine erste Geometrie aufweist und mindestens ein zweiter Beleuchtungsschritt, bei welchem der Laserstrahl auf der Bearbeitungsfläche ein Strahlprofil mit einem zweiten, vom ersten Durchmesser verschiedenen Durchmesser und/oder Äquivalentdurchmesser und/oder eine zweite, von der ersten Geometrie abweichende Geometrie aufweist. Auf diese Weise kann durch die genannte Sequenz beispielsweise nacheinander ein Abtrag mit unterschiedlichen Strahlprofilen erfolgen, sodass beispielsweise das Verfahren allgemein eingesetzt werden kann, um dreidimensionale Oberflächen herzustellen.

Die Strahlprofile können insbesondere jeweils auf der Bearbeitungsfläche ein Muster beleuchteter und unbeleuchteter Bereiche bilden, insbesondere ein Pixelmuster. In den Beleuchtungsschritten kann jeweils eine Matrix von Veränderungselementen in unterschiedlicher Weise angesteuert werden, insbesondere eine Matrix von

Veränderungselementen, welche gemäß der obigen Möglichkeiten ausgestaltet sein können.

In den unterschiedlichen Beleuchtungsschritten können beispielsweise jeweils in unterschiedlichen Ebenen des Werkstücks Löcher unterschiedlicher Geometrie und/oder unterschiedlicher Tiefe in das Werkstück eingebracht werden. Insbesondere kann das Verfahren somit zu einer dreidimensionalen Oberflächengestaltung eingesetzt werden.

Weitere mögliche Ausgestaltungen betreffen die Laserbearbeitungsvorrichtung. So kann die Laserbearbeitungsvorrichtung insbesondere eine Steuerung aufweisen, insbesondere eine Steuerung mit mindestens einer Datenverarbeitungsvorrichtung, wobei die Steuerung die Strahlformungseinrichtung beispielsweise derart programmieren kann, dass das Strahlprofil am Ort der Bearbeitungsfläche frei programmierbar ist. Beispielsweise kann dem Strahlprofil am Ort der Bearbeitungsfläche mittels der Steuerung ein Muster aufgeprägt werden, beispielsweise ein Intensitätsmuster. Wenn die Laserbearbeitungsvorrichtung mindestens eine Steuerung aufweist, kann die Steuerung insbesondere eingerichtet sein, um eine Sequenz von mindestens zwei verschiedenen Beleuchtungsschritten durchzuführen, wobei in den mindestens zwei verschiedenen Beleuchtungsschritten die Bearbeitungsfläche des Werkstücks mit unterschiedlichen Strahlprofilen des Laserstrahls beleuchtet wird.

Die Laserquelle kann insbesondere mindestens einen gepulsten Laser umfassen, insbesondere mindestens einen Kurzpulslaser und besonders bevorzugt mindestens einen Ultrakurzpulslaser gemäß der obigen Definition. Wie oben ausgeführt, kann die Strahlformungseinrichtung insbesondere einen so genannten Spatial Light Modulator aufweisen, welcher transmissiv und/oder reflektiv betrieben werden kann.

Insbesondere kann die Strahlformungseinrichtung mindestens eine Matrix von

Veränderungselementen aufweisen, welche eingerichtet sein kann, um in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse des Laserstrahls, also in einer Ebene senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls am Ort der Strahlformungseinrichtung, ein Muster von Bereichen unterschiedlicher Parameter des Laserstrahls zu erzeugen. Insbesondere kann die Strahlformungseinrichtung eingerichtet sein, um am Ort der

Strahlformungseinrichtung ein Intensitätsmuster zu erzeugen. In diesem Fall ist es besonders bevorzugt, wenn die Laserbearbeitungsvorrichtung zwischen der

Strahlformungseinrichtung und der Bearbeitungsfläche des Werkstücks mindestens ein Abbildungssystem aufweist, wobei das Intensitätsmuster am Ort der

Strahlformungsrichtung in ein entsprechendes Intensitätsmuster auf der

Bearbeitungsfläche abgebildet wird, wobei das abgebildete Muster ein identisches Muster, ein vergrößertes Muster oder ein verkleinertes Muster umfassen kann.

Alternativ oder zusätzlich kann die Laserbearbeitungsvorrichtung auch derart eingerichtet sein, dass die Strahlformungseinrichtung, wie oben ausgeführt, in der Ebene senkrecht zur optischen Achse des Laserstrahls ein Phasenmuster erzeugt, sodass beispielsweise eine Matrix an Bereichen unterschiedlicher Phasen oder Phasenlagen (beide Begriffe werden hier synonym verwendet) des Laserstrahls erzeugt werden kann. In diesem Fall ist es besonders bevorzugt, wenn die Laserbearbeitungsvorrichtung zwischen der Strahlformungseinrichtung und der Bearbeitungsfläche des Werkstücks mindestens ein fokussierendes Element aufweist, sodass das Phasenmuster am Ort der

Strahlformungseinrichtung in ein Intensitätsmuster am Ort der Bearbeitungsfläche umgewandelt wird. Allgemein kann die Laserbearbeitungsvorrichtung also beispielsweise zwischen der Strahlformungseinrichtung und dem Werkstück mindestens eines fokussierendes Element und/oder mindestens eine Abbildungsoptik, beispielsweise mindestens ein Objektiv, aufweisen.

Die Laserbearbeitungsvorrichtung kann weiterhin zwischen der Strahlformungseinrichtung und dem Werkstück mindestens eine Blende aufweisen. Mittels der Blende,

beispielsweise einer Irisblende, können unerwünschte Bestandteile des Laserstrahls vom Werkstück ferngehalten werden.

Die Laserbearbeitungsvorrichtung kann weiterhin mindestens eine Halterung zur

Neuaufnahme des Werkstücks aufweisen. Diese Halterung kann das Werkstück an einem vorgegeben Ort fixieren und/oder kann auch eingerichtet sein, um das Werkstück relativ zu dem Laserstrahl zu positionieren und/oder zu orientieren. Beispielsweise kann die Halterung zu diesem Zweck mindestens eine Positionierungsvorrichtung aufweisen, beispielsweise mit einem oder mehreren Aktoren zur Positionierung und/oder Orientierung des Werkstücks.

Der Laserstrahl kann an einem festen Ort auf der Bearbeitungsfläche auftreffen.

Dementsprechend kann beispielsweise die gesamte Optik der

Laserbearbeitungsvorrichtung starr ausgebildet sein, sodass beispielsweise lediglich das

Werksrück relativ zum Laserstrahl positioniert und/oder orientiert werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann jedoch auch der Laserstrahl bewegbar und/oder positionierbar und/oder orientierbar ausgestaltet sein, beispielsweise indem die

Laserbearbeitungsvorrichtung ein oder mehrere den Laserstrahl positionierende Elemente wie beispielsweise ein oder mehrere bewegbare Spiegel aufweist, beispielsweise ein oder mehrere der oben beschriebenen Galvano-Scanner.

Das Verfahren kann insbesondere derart durchgeführt werden, dass ein Laserabtrag (Laserablation) von Material des Werkstücks erfolgt. Vorzugsweise erfolgt dieser Abtrag derart, dass kein Aufschmelzen des Materials des Werkstücks erfolgt oder im Wesentlichen kein derartiges Aufschmelzen. Das Strahlprofil am Ort der Bearbeitungsfläche kann dementsprechend derart eingestellt werden, dass dieses ein Muster beleuchteter und unbeleuchteter Bereiche aufweist, wobei in den beleuchteten Bereichen die Intensität des Laserstrahls oberhalb einer für eine Verdampfung des Materials erforderlichen Intensität liegt, in den unbeleuchteten Bereichen jedoch darunter, sodass beispielsweise keine Bereiche auftreten, in welchen die Intensität des Laserstrahls zwischen einer für ein Aufschmelzen des Materials erforderlichen Intensitätsschwelle und einer für eine Verdampfung des Materials erforderlichen Intensitätsschwelle liegt.

Lediglich im Bereich eines Übergangs zwischen den beleuchteten und unbeleuchteten Bereichen können derartige Situationen auftreten, wobei diese Bereiche jedoch vorzugsweise klein gehalten werden, sodass ein Aufschmelzen der Kanten der zu erzeugenden Strukturen klein gehalten werden kann. Das Verfahren kann insbesondere derart durchgeführt werden, dass ein schneller Strahlformwechsel, also ein schneller Wechsel der Strahlprofile am Ort der Bearbeitungsfläche durchgeführt werden kann. Dies kann insbesondere, wie oben ausgeführt, durch frei programmierbare SLMs erzielt werden.

Das vorgeschlagene Verfahren und die vorgeschlagene Laserbearbeitungsvorrichtung in einer oder mehreren der oben beschriebenen Ausgestaltungen weisen gegenüber bekannten Vorrichtungen und Verfahren der genannten Art zahlreiche Anteile auf.

Anstelle eines Scan-Verfahrens, bei welchem sequenziell nebeneinander liegende Bereiche der Bearbeitungsfläche des Werkstücks abgescannt werden, kann mittels des vorgeschlagenen Verfahrens insbesondere eine vollständige oder teilweise Geometrie auf dem zu bearbeitenden Werkstück mit Hilfe einer flexiblen Strahlformungseinrichtung erfolgen. Auf diese Weise kann das Strahlprofil derart geformt werden, dass es am Ort der Bearbeitungsfläche, beispielsweise in der Bearbeitungsebene, einer gewünschten Abtragsgeometrie entspricht. Damit kann beispielsweise pro Laserpuls eine komplette Schicht der gewünschten Form im Nano- bis Mikrometerbereich abgetragen werden. Insbesondere kann bei dem vorgeschlagenen Verfahren ein "Laserstanzen" ermöglicht werden, mit einer fast beliebigen Geometrie, wobei ein präziser Abtrag erfolgen kann.

Bei dem vorgeschlagenen Verfahren kann insbesondere der Abtrag des Materials des Werkstücks zumindest näherungsweise schmelzfrei gehalten werden. Zu diesem Zweck kann, wie oben ausgeführt, die Fluenz H des Laserstrahls konstant gehalten werden. Da sich die Pulsenergie E _p in der Regel mit der Fläche des Bearbeitungsspots A _spot aus

ergibt, kann in der Regel ohne Nachteile mit deutlich größeren Pulsenergien gearbeitet werden als bei herkömmlichen Verfahren. Gleichzeit steigt das Abtragsvolumen pro Puls, und die Bearbeitung wird entsprechend schneller als dies mit einem Abscannen durch einen Laserstrahl möglich wäre. Gleichwohl kann jedoch zusätzlich ein

Scanverfahren eingesetzt werden, wie oben ausgeführt.

Die flexible Strahlformung am Ort der Bearbeitungsfläche kann, wie oben beschrieben, insbesondere durch Ansteuerung der Pixel eines Spatial Light Modulator (SLM) auf einfach und zuverlässige Weise realisiert werden. Für mehrstufige Geometrien kann damit mit einer einprogrammierten Strahlform beispielsweise eine erste Ebene abgetragen werden. Anschließend kann dann, beispielsweise durch Umprogrammieren des SLM, mit einer anderen Strahlform die jeweils weitere Stufe eingetrieben werden. Dadurch können allgemein im Rahmen des vorliegenden Verfahrens durch eine entsprechende Steuerung, beispielsweise eine programmierbare Steuerung eines SLM, komplexe dreidimensionale Geometrien mit bisher unerrreichter Geschwindigkeit präzise hergestellt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Einzelheiten und Merkmale möglicher Ausgestaltungen der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen und Zeichnungen dargestellt. Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele und Zeichnungen beschränkt.

Es zeigen:

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bearbeitung eines Werkstücks mit Laserstrahlung zum Zweck einer dreidimensionalen Laserablation;

Figur 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen

Laserbearbeitungsvorrichtung; und

Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen

Laserbearbeitungsvorrichtung.

Ausführungsformen der Erfindung In Figur 1 ist schematisch ein Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks 1 10 mit einer Bearbeitungsfläche 1 12 stark schematisiert dargestellt. Bei dem Verfahren wird das Werkstück 1 10 mit einer in Figur 1 nicht dargestellten Laserstrahlung mit mindestens einem Laserstrahl bearbeitet, wobei hierbei exemplarisch eine Laserablation erfolgt. Diese Laserablation erzeugt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine dreidimensionale Geometrie 1 14 in dem Werkstück 1 10, welche in Figur 1 in einer Teilschnittdarstellung gezeigt ist. Dieses Verfahren kann auch als "Laserstanzen" zur Erzeugung der dreidimensionalen Geometrie 1 14 bezeichnet werden. Bei dem Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Verfahrens umfasst das Verfahren eine Sequenz von mindestens zwei verschiedenen Beleuchtungsschritten, wobei in Figur 1 symbolisch drei verschiedene Beleuchtungsschritte dargestellt sind. In jedem dieser Beleuchtungsschritte, welche nacheinander durchgeführt werden können, wird das Werkstück 1 10 jeweils mit einem unterschiedlichen Strahlprofil des Laserstrahls beleuchtet. Exemplarisch sind in Figur 1 drei verschiedene Strahlprofile 1 16, 1 18 und 120 dargestellt. In jedem dieser Strahlprofile 1 16-120 weist der Laserstrahl am Ort der Bearbeitungsfläche 1 12 ein Muster beleuchteter Bereiche 122 und unbeleuchteter Bereiche 124 auf. Auch andere Strahlprofile am Ort der Bearbeitungsfläche 1 12 sind jedoch grundsätzlich möglich. Beispielsweise ist in Figur 1 jeweils eine

Intensitätsverteilung der Strahlprofile in der in Figur 1 gezeigten Schnittebene des

Werkstücks 1 10 aufgetragen, wobei jeweils die Intensität I gegen den Ort x aufgetragen ist. Das Verfahren kann insbesondere derart durchgeführt werden, dass in den beleuchteten Bereichen 122 die Intensität I oberhalb einer Ablationsschwelle liegt, beispielsweise oberhalb einer Verdampfungsschwelle des Materials des Werkstücks 1 10, wohingegen in den unbeleuchteten Bereichen 124 die Intensität unterhalb einer

Schmelzschwelle des Materials des Werkstücks 1 10 liegen kann.

Die Strahlprofile 1 16-120 können sich beispielsweise hinsichtlich Ihrer Durchmesser und/oder Äquivalentdurchmesser und/oder Geometrien unterscheiden. So weisen beispielsweise die Strahlprofile 1 16-120 exemplarisch in Figur 1 in dieser Reihenfolge sich verkleinernde Durchmesser bzw. Äquivalentdurchmesser auf. Rechts neben den Strahlprofilen 1 16-120 ist zudem angedeutet, dass die Strahlprofile unterschiedliche Geometrien aufweisen können. So kann das erste Strahlprofil 1 16 beispielsweise, wie auch das dritte Strahlprofil 120, in Draufsicht eine runde Geometrie aufweisen, wohingegen beispielsweise das zweite Strahlprofil 1 18 in der exemplarischen Darstellung eine quadratische Geometrie aufweisen kann. Entsprechend entsteht in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 eine Stufengeometrie, welche durch die

Abtragsflächen 1 , 2 und 3 angedeutet ist. So entspricht die erste Stufe (mit 1 bezeichnet) einem Zustand nach Durchführung des ersten Beleuchtungsschritts mit dem ersten Strahlprofil 1 16, die symbolisch mit 2 bezeichnete Stufe dem Zustand nach dem zweiten Beleuchtungsschritt mit dem zweiten Strahlprofil 1 18, und die Ziffer 3 den Zustand nach dem dritten Beleuchtungsschritt mit dem dritten Strahlprofil 120.

Die flexible Strahlformung in einem erfindungsgemäßen Verfahren kann grundsätzlich auf verschiedene Weisen erfolgen, wobei in allen Fällen mindestens eine

Strahlformungseinrichtung zur Erzeugung eines einstellbaren Strahlprofils am Ort der Bearbeitungsfläche 1 12 eingesetzt wird. Ein erstes Ausführungsbeispiel einer

erfindungsgemäß einsetzbaren Laserbearbeitungsvorrichtung 126 ist in Figur 2 gezeigt. Die Laserbearbeitungsvorrichtung umfasst mindestens eine in Figur 1 lediglich angedeutete Laserquelle 128 zum Bereitstellen mindestens eines Laserstrahls 130.

Dieser Laserstrahl kann beispielsweise kollimiert und/oder homogenisiert sein oder werden. Wie dargestellt, kann der Laserstrahl 130, insbesondere der kollimierte

Laserstrahl 130, beispielsweise ein gaußförmiges Intensitätsprofil aufweisen.

Weiterhin weist die Laserbearbeitungsvorrichtung 126 mindestens eine

Strahlformungseinrichtung 132 auf, welche eingerichtet ist, um ein einstellbares

Strahlprofil am Ort der Bearbeitungsfläche 1 12 des Werkstücks 1 10 (in Figur 2 lediglich angedeutet) zu erzeugen. In Figur 2 sind exemplarisch drei Strahlprofile gezeigt, bezeichnet durch die Ziffern 1 , 2 und 3, wiederum in Form einer Intensitätsverteilung der Intensität I als Funktion des Ortes x, beispielsweise als Funktion einer Ortkoordinate senkrecht zu einer optischen Achse 134 des Laserstrahls 130. Beispielsweise können digitale Stufenprofile mit beleuchteten und unbeleuchteten Bereichen erzeugt werden (siehe zum Beispiel Intensitätsverteilung 1 ), oder auch Bereiche mit mehreren Stufen (siehe beispielsweise Intensitätsverteilung 3). Die Strahlformungseinrichtung 132 kann auf verschiedene Weisen ausgestaltet sein. In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem diese Strahlformungseinrichtung 132 einen sogenannten Spatial Light Modulator (SLM) 136 umfasst. Dieser SLM kann beispielsweise in dem dargestellten Ausführungsbeispiel derart ausgestaltet sein, dass dieser in einer Richtung senkrecht zur optischen Achse 134 mittels einer entsprechenden Matrix 138 von Veränderungselementen 140 ein Muster einer ortsabhängigen

Phasenmodulation des Laserstrahls 130 schafft. Beispielsweise können auf diese Weise, entsprechend der Matrix 138, in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse 134 jeweils Bereiche unterschiedlicher Phasenlage des Laserstrahls 130 am Ort der

Strahlformungseinrichtung 132 erzeugt werden. Zwischen dem Werkstück 1 10 und der Strahlformungseinrichtung 132 kann mindestens ein fokussierendes Element vorgesehen sein, also mindestens ein Element, welches eingerichtet ist, um das Muster

unterschiedlicher Phasenlagen des Laserstrahls 130 am Ort der

Strahlformungseinrichtung 132 in ein Intensitätsverteilungsmuster am Ort der

Bearbeitungsfläche 1 12 umzuwandeln. Beispielsweise kann es sich bei dem

fokussierenden Element 142 um mindestens eine Linse 144 handeln. Das fokussierende Element 142 kann, physikalisch betrachtet, eine Fourier-Transformation des

Phasenlagen-Musters am Ort der Strahlformungseinrichtung 132 vornehmen, sodass die Intensitätsverteilung I am Ort der Bearbeitungsfläche 1 12 sich als Fourier-transformierte des Laserstrahls 130 am Ort der Strahlformungseinrichtung 132 ergibt. Zwischen dem fokussierenden Element 142 und der Bearbeitungsfläche 1 12 können optional ein oder mehrere Blenden 146 vorgesehen sein, beispielsweise um Störstrahlung zu unterdrücken und/oder unerwünschte Randeffekte zu vermeiden.

Die Strahlformungseinrichtung 132 kann beispielsweise über mindestens eine Steuerung 148 der Laserbearbeitungsvorrichtung 126 angesteuert werden, sodass beispielsweise ein Muster der Intensitätsverteilung am Ort der Bearbeitungsfläche 1 12 durch eine entsprechende Einstellung der Matrix 138, beispielsweise durch eine entsprechende elektrische Ansteuerung, einstellbar sein kann.

In dem SLM 136 kann beispielsweise eine Phasenverzögerung für die jeweiligen

Bildpunkte des Musters mittels der Matrix 138 über eine elektrische Ansteuerung in jedem Pixel der Matrix 138 individuell einstellbar sein. Dies kann beispielsweise über

Flüssigkristalle und/oder über einen elektrooptischen Effekt erfolgen. Nach diesem Phasenelement trifft der Laserstrahl 130 durch die Fokussierlinse 144 und/oder eine andere Art der fokussierenden Optik, welche als fokussierendes Element 142 wirkt. Durch die kombinierte Phasenmodulation und Fokussierung ergibt sich in der Arbeitsebene der Laserbearbeitungsvorrichtung 126, in welcher die Bearbeitungsfläche 1 12 des

Werkstücks 1 10 anzuordnen ist, je nach Einstellung des phasenstellenden SLM 136 eine andere Intensitätsverteilung. Die Einstellung des SLM 136 für eine gewünschte Form der Intensitätsverteilung in der Arbeitsebene kann beispielsweise im Voraus über

wellenoptische Simulationen bestimmt werden und/oder kann durch Messungen des Strahlformungsergebnisses experimentell oder auch online ermittelt oder verfeinert werden. Störende Leistungsanteile, welche unter anderen Ablenkwinkeln aus dem optischen System austreten können, können bei Bedarf durch die mindestens eine Blende 146 vom Werkstück 1 10 abgeschirmt werden. Alternativ oder zusätzlich zu der in Figur 2 gezeigten Ausgestaltung der

Laserbearbeitungsvorrichtung 126 und/oder der Strahlformungseinrichtung 132 können auch andere Vorrichtungen erfindungsgemäß eingesetzt werden. So ist in Figur 3 ein grundsätzlich zu Figur 2 analoges Ausführungsbeispiel gezeigt, welches sich im

Wesentlichen durch die Ausgestaltung der Strahlformungseinrichtung 132 unterscheiden kann. In diesem Fall wird eine Strahlformungseinrichtung 132 mit einer Mehrzahl von

Veränderungselementen 140 verwendet, welche beispielsweise in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse 134 ein Muster einer Intensitätsverteilung des Laserstrahls 130 erzeugen können. Allgemein kann beispielsweise über eine Modulation einer Intensität jedes Veränderungselement 140, also jedes Pixels der Matrix 134, eine beliebige

Strahlverteilung im Rohstrahl des Laserstrahls 130 vor Passieren der

Strahlformungseinrichtung 132 erzeugt werden. Dabei können nicht zum gewünschten Strahlprofil passende Leistungsanteile räumlich abgeschnitten oder lokal abgeschwächt werden. Beispielsweise können einzelne Pixel der Matrix 138 auf durchlässig geschaltet werden, andere wiederum als auf undurchlässig. Wiederum kann die

Strahlformungseinrichtung 132 beispielsweise durch eine Steuerung 148 angesteuert werden. Das Muster der Matrix 138 kann beispielsweise, unter Berücksichtigung entsprechender Verzerrungen und/oder Vergrößerungen und/oder Verkleinerungen, im Wesentlichen einem Muster eines abzutragenden Bereichs 150 auf der

Bearbeitungsfläche 1 12 entsprechen. Dementsprechend kann auch das mittels der Steuerung 148 vorgegebene Muster für die Matrix 138 im Wesentlichen in seiner Gestalt zu der Geometrie des abzutragenden Bereichs 150 korrelieren. Mittels der durchlässigen Pixel der Matrix 138 kann somit ein Abtrag erzeugt werden. Die Intensitätsverteilung in der Ebene senkrecht zur optischen Achse 134 am Ort der Strahlformungseinrichtung 132 kann mittels einer entsprechenden Abbildungsoptik 152, beispielsweise mittels eines Objektivs und/oder einer ähnlichen abbildenden Vorrichtung, auf die Bearbeitungsfläche 1 12 abgebildet werden, sodass ein Abbild des von der Matrix 138 erzeugten Musters der Intensitätsverteilung auf der Bearbeitungsfläche 1 12 entsteht. Dieses Abbild kann von seiner Geometrie und/oder Größe her identisch zu dem Muster am Ort der Matrix 138 sein, kann jedoch auch vergrößert, verkleinert oder verzerrt sein. Verschiedene

Ausgestaltungen sind denkbar. Damit kann der SLM 136 beispielsweise wie eine Kombination aus einer frei

programmierbaren Blendengeometrie mit einer frei programmierbaren

Abschwächergeometrie wirken. Neben einem großen Leistungsverlust durch

abgeschnittene Strahlbereiche entstehen an dem SLM in vielen Fällen jedoch auch Interferenzeffekte durch Beugung an den Kanten der Blende, welche in Figur 3 nicht dargestellt ist. Durch eine geometrisch-optische Abbildung der Intensitätsverteilung nach der Blende auf die Werkstückoberfläche, also die Bearbeitungsfläche 1 12 (relay imaging) kann die frei einprogrammierbare Geometrie der Intensitätsverteilung auf dem Werkstück 1 10 zur Bearbeitung genutzt werden. Damit werden in der Abbildungsebene, in welcher die Bearbeitungsfläche 1 12 angeordnet wird, die Einflüsse der Beugung auf den Prozess minimiert. Um den in der Regel unvermeidbaren Leistungsverlust durch das Ausblenden von Strahlanteilen zu minimieren, kann insbesondere ein homogenisierter Laserstrahl 130 verwendet werden. Dieser homogenisierte Laserstrahl 130 kann insbesondere gerade so groß sein, dass er eine freie Apertur einer Blende überstrahlt. Zudem kann der Laserstrahl 130 zur Vermeidung von Leistungsverlusten durch teilweises Abschwächen von einzelnen Pixeln der Matrix 138 derart ausgestaltet werden, dass dieser kein Gauß-Profil aufweist, sondern schon vor dem intensitätsstellenden SLM 136 durch eine Strahlformung des Rohstrahls homogenisiert sein kann oder schon homogenisiert von der Laserquelle 128 emittiert wird.