Zum Inhalt springen
Willkommen auf unserer neuen Website — schauen Sie sich gern um. Treffen Sie uns auf der LANE 2026 in Erlangen · 21.–25. September Zur Konferenz →
Produkte/3D Beam Shaping/3D Ring-Core
3D Beam Shaping · EDOF

3D Ring-Core Shaper

Ein rein reflektives Ring- oder Ring-und-Kern-Profil, das über die gesamte Schärfentiefe stabil bleibt: eine ruhigere Prozesszone, weniger Spritzer und reproduzierbare Ergebnisse beim Schweißen, Schneiden und in der Additiven Fertigung. Eine passive Optik liefert den Ring-Core-Strahl eines Dual-Mode-Lasers zu einem Bruchteil der Kosten — gebaut für die Serienproduktion.

Ring-Core ohne Dual-Mode-Laser Schweißen · Schneiden · Additive Alle Laser · bis 50 kW+
Ein Ring-Core-Strahl entlang seiner Ausbreitungsachse, der als stabiler Ring um einen zentralen Kern bleibt, mit dem transversalen Ring-Core-Profil an aufeinanderfolgenden Ebenen.
Das Ergebnis

Eine stabile Prozesszone, die über die Schärfentiefe hält

Beim Schweißen, Schneiden und in der additiven Fertigung schafft ein reiner Gauß-Strahl es oft nicht, den Prozess ruhig zu halten: Fokusdrift und thermische Linse verschieben Größe und Intensität genau dort, wo das Werkstück liegt, das Keyhole oder das Schmelzbad werden instabil, es spritzt mehr, und das Ergebnis driftet. Der Ring-Core Shaper legt einen Ring um den zentralen Spot und hält beide über die gesamte Schärfentiefe stabil. Die Prozesszone bleibt ruhig, der Vorschub darf schneller laufen, ohne dass es verschmutzt, und die Qualität hält auch in Multi-kW-Aufbauten. Diesen Ring-Core-Strahl liefert eine einzige passive Optik, ohne teuren Dual-Mode-Laser — und genau das hält ihn für die Serienproduktion wirtschaftlich.

Warum Ring-Core

Gebaut für verlässliche Serienproduktion

Unerreichte Schärfentiefe

Bis zu 5× die Propagationsstabilität eines typischen Dual-Mode-(Faser-)Ring-Core-Lasers, dessen Ringstruktur innerhalb eines Bruchteils der Rayleigh-Länge zusammenfällt.1 Ring und Kern behalten ihre Form weit über die Fokusebene hinaus: ein breiteres, gutmütigeres Prozessfenster.

Herausragende Homogenität

Ein sauberer, gleichmäßiger Ring mit dem kleinstmöglichen Kern: Die Energie landet dort, wo Sie sie brauchen, für gleichmäßige Nähte und Kanten.

Unempfindlich gegen thermische Linsen

Vollreflektive, mikrostrukturierte Spiegeloptik bleibt bei Leistung stabil und ist damit ideal für Multi-kW-Aufbauten, in denen transmissive Optiken driften.

Ringdurchmesser und das Leistungsverhältnis zwischen Ring und Kern legen wir standardmäßig auf Ihre Spezifikation und Ihr System aus.

Wählen Sie Ihr Profil

Von hellem Ring bis starkem Kern: Ihr Leistungsverhältnis

Wie sich die Leistung auf den Ring und den zentralen Spot verteilt, ist eine Auslegungsentscheidung. Wir setzen sie auf Ihren Prozess, von dominantem Ring bis dominantem Kern. Und der Ring, für den Sie sich entscheiden, vergrößert die effektive Spotgröße.

Sechs gemessene Ring-Core-Strahlprofile bei Leistungsverhältnissen von 98/2, 90/10, 80/20, 50/50 und 25/75 sowie ein individuelles Profil „Ihr Verhältnis“ — mit verschobenem Verhältnis verblasst der Ring, und der zentrale Kern wird stärker

Leistungsverhältnis Ring/Kern, gezeigt von 98/2 bis 25/75 und vollständig individuell. Typische Effizienz 77 % (reiner Ring) bis 89 % (50/50 Ring-Spot). Das genaue Profil wird pro Konfiguration bestätigt.

Gemessen, nicht nur simuliert

Propagationsstabiler Ring-Core: in der Fokusebene verifiziert

Gemessen im PRIMES Application Lab mit einem Primes MicroSpotMonitor MSM+, an Single-Mode- und Multimode-Systemen bis 3 kW. Die Messungen stimmen eng mit Design und Theorie überein.

Gemessenes Ring-Core-Profil auf einem Single-Mode-System: ein heller zentraler Kern in einem sauberen umgebenden Ring.
115 W Single-Mode · 1070 nm · M² 1,04 · f 200 mm
Kerndurchmesser
34,7 µm
Ringdurchmesser
149,0 µm
Ringbreite
26,6 µm
Ring-Homogenität
19 % peak-valley
Dezentrierung Kern–Ring
1,6 µm
Gemessenes Ring-Core-Profil auf einem Multimode-System: ein gefüllter zentraler Kern in einem breiten umgebenden Ring.
3 kW Multimode · 1070 nm · M² 18 · f 200 mm
Kerndurchmesser
331 µm
Ringdurchmesser
996 µm
Ringbreite
265 µm
Ring-Homogenität
18 % peak-valley
Effizienz
90 % 75,6 Ring · 14,4 Kern

Bedingungen: Diese Werte gelten für die Konfigurationen oben und hängen von Wellenlänge, Eingangsstrahl, M², optischem Aufbau und Anwendung ab. Wir bestätigen die Zahlen für Ihr genaues Setup, statt Ihnen Schätzwerte aus einem Katalog zu geben.

Robustheit auf neuem Niveau

Das Profil bleibt über die gesamte Schärfentiefe intakt

Simulation und Messung stimmen überein: Das Ring-Core-Profil behält seine Form von −zR über den Fokus bis +zR. Diese Propagationsstabilität hält das Keyhole ruhig und macht den Prozess unempfindlich gegen thermische Linsen — genau darum geht es bei Ring-Core in der Serienproduktion.

  • Stabile Propagation über die gesamte Schärfentiefe
  • Höchste Homogenität bei kleinster Strukturgröße
  • Individuelle Ringdurchmesser & Leistungsverhältnisse
Ring-Core Shaper auf einem Laserkopf, sein simulierter x–z-Schnitt und gemessene Single-Mode- und Multimode-Strahlprofile bei −z_R, −z_R/2, z_0, +z_R/2 und +z_R, die alle die Ring-und-Kern-Form über die Schärfentiefe halten
Simulierter x–z-Schnitt (links) neben gemessenen Profilen über die Schärfentiefe, für Single-Mode- und Multimode-Systeme, Primes MSM+.
Fit-Check

Passt es in Ihren Aufbau?

Jeder Ring-Core Shaper wird auf Ihren Laser und Ihren Prozess ausgelegt. Wir designen gegen die Parameter unten: Schicken Sie sie uns, und wir bestätigen den Fit für Ihre genaue Konfiguration.

Laser
gebaut für Hochleistungs-Faserlaser (1030–1080 nm, womit die meisten Systeme arbeiten) — und für alle anderen Wellenlängen ebenso
Strahlmode
Single-Mode oder Multimode
Eingangsstrahl-Ø
bis 16 mm (AOI 45°)
Leistung / Regime
Femto bis CW · kleine Leistungen bis 50 kW+
Ringdurchmesser
auf Ihren Prozess ausgelegt
Leistung Ring : Kern
auf Ihren Prozess ausgelegt

Empfohlener Aufbau: Einbau in einen kollimierten Strahl mit Fokussierlinse. Für Aufbauten ohne Linse sprechen Sie uns an, wir analysieren das.

Technische Belege

Spezifikationen

Parameter Eigenschaft
Ring-Core-Geometrie
Kernbreite 1,0 × Gauß-Spotdurchmesser (1/e²)
Ringbreite 0,8 × Gauß-Spotdurchmesser (1/e²)
Ringdurchmesser Individuell
Effizienz 85–95 % | Version mit >95 % auf Anfrage
Schärfentiefe ~100 % des Gauß-Spots, für Kern und Ring
Anforderungen an den Eingangsstrahl
Eingangsstrahl Arbeitet mit Single-Mode oder Multimode
Eingangsstrahldurchmesser Bis Durchmesser 16 mm (AOI = 45°)
Wellenlängen 1064/1030 nm; 532/515 nm; 450 nm; 355/343 nm; 266 nm; weitere auf Anfrage
Freie Apertur ≥ 2× Strahldurchmesser (1/e²)
Integration
Ausrichtung Laterale Ausrichtung erforderlich
Aufbau Empfohlen: Einbau in einen kollimierten Strahl mit Fokussierlinse. Für Aufbauten ohne Linse sprechen Sie uns an, wir analysieren das.
Weitere Angaben
Material Mikrostrukturierte dielektrische HR-Beschichtung auf Quarzglas-Substrat
Reflektivität >99,9 % @ 1064/1032 nm; 532/515 nm; 355/343 nm — >99,8 % @ 266 nm
Abmessungen Ø25 mm/1″ und Ø50 mm/2″. Weitere Abmessungen auf Anfrage.

Datenblatt v1.3. Die genaue Leistung hängt von Wellenlänge, Eingangsstrahl, M², optischem Aufbau und Anwendung ab; pro Konfiguration bestätigt.

Integration

Er wird wie ein Spiegel montiert. Er wird wie eine Optik ausgerichtet.

Strahlengang mit Shaper und einem Umlenkspiegel vor der Fokussierlinse, in Z-Faltung.

Parallel / Z-Faltung

Shaper und ein Umlenkspiegel vor der Fokussierlinse: beliebiger Abstand zur Linse, Brennweite f bis zum Bauteil.

Strahlengang mit Shaper unter 45 Grad, der den Strahl in die Fokussierlinse faltet und einen Spiegel ersetzt.

Gefaltet: ersetzt einen Spiegel

Shaper unter 45° faltet den Strahl direkt in die Linse: Er nimmt den Platz eines schon vorhandenen Umlenkspiegels ein, ohne zusätzlichen Bauraum und ohne zusätzliche Baulänge.

Strahlengang mit Shaper vor einem Scanner und seiner F-Theta-Linse.

Scanner

Shaper vor Scanner und F-Theta-Objektiv: Ring-Core-Formung für scannende Bearbeitung.

Weitere Konfigurationen und Einfallswinkel (AOI) sind verfügbar. Nennen Sie uns Ihren Strahlengang, und wir schlagen die sauberste Integration vor.

In der Produktion bewährt

Passende Anwendungsfälle

Robustes Laserschneiden bei hoher Leistung
3D Gaussian 3D Ring-Core Schweißen & Schneiden

Robustes Laserschneiden bei hoher Leistung

Gleichbleibende Schnittqualität unter thermischem Drift bei 10–50 kW+. Kostenloses Whitepaper.

Anwendungsfall lesen →
Kupferschweißen ohne Spritzer
3D Ring-Core Schweißen & Schneiden

Kupferschweißen ohne Spritzer

Ein Retrofit mit einem einzigen Spiegel brachte Ring-Core-Nähte an einen vorhandenen Schweißlaser.

Anwendungsfall lesen →
Additive Fertigung (LPBF)
3D Ring-Core Additive Fertigung

Additive Fertigung (LPBF)

Schnellerer Aufbau mit wechselbarer Strahlformung im Scanner-Strahlengang.

Anwendungsfall lesen →
Gemessen, nicht nur gerechnet
3D Ring-Core Fallstudie zur Validierung

Gemessen, nicht nur gerechnet

Unabhängige Charakterisierung des 3D Ring-Core bei hoher Leistung, gemeinsam mit PRIMES.

Case Study lesen →
Through-Glass Vias für AI-Packaging
3D Gaussian 3D Top-Hat 3D Ring-Core Whitepaper

Through-Glass Vias für AI-Packaging

Warum 3D-Strahlformung die optisch belastbare Grundlage für das TGV-Bohren ist.

White Paper lesen →

Wir haben mehr Prozesse belegt. Manche dürfen wir nicht öffentlich zeigen.

Alle Anwendungsfälle ansehen →
FAQ

Häufige Fragen

Kann ich Ringdurchmesser und das Leistungsverhältnis von Ring zu Kern festlegen?

Ja, beides ist standardmäßig kundenspezifisch. Nennen Sie uns den gewünschten Ringdurchmesser und wie sich die Leistung auf Ring und Kern verteilen soll, dann legen wir die Optik um Ihren Prozess herum aus.

Welche Laser und Leistungsklassen unterstützt er?

Alle: tiefes UV bis nahes IR, Femtosekunde bis Dauerstrich, kleine Leistungen bis 50 kW+. Er arbeitet mit Single-Mode- und mit Multimode-Quellen. Schicken Sie uns Wellenlänge, Leistung/Regime, M² und Eingangsstrahl, dann bestätigen wir den Fit.

Hält er den Multi-kW-Betrieb aus?

Das ist eine Kernstärke. Die Optik ist vollreflektiv, eine mikrostrukturierte dielektrische HR-Beschichtung auf Quarzglas mit >99,9 % Reflektivität, und bleibt damit stabil, wo transmissive Optiken unter der thermischen Linse driften.

Wie integriere ich ihn?

Wir empfehlen einen kollimierten Strahl mit Fokussierlinse; der Shaper kann parallel/Z-gefaltet, gefaltet oder vor Scanner und F-Theta-Objektiv sitzen. Laterale Ausrichtung ist erforderlich. Für Aufbauten ohne Linse sprechen Sie uns an, wir analysieren das.

Kann ich die gemessenen Zahlen wirklich reproduzieren?

Ja. Die Werte auf dieser Seite wurden mit einem Primes MicroSpotMonitor MSM+ gemessen und stimmen mit der Theorie überein. Wir bestätigen die Zahlen für Ihre genaue Konfiguration und bleiben dabei, während Sie sie in Ihrem Prozess validieren.

Wie lang ist die Lieferzeit?

Kundenspezifische Optiken liefern wir typischerweise innerhalb von drei Wochen, je nach Konfiguration.

Ist der Ring-Core Shaper das Richtige für Ihren Prozess?

Schicken Sie uns Ihren Laser und Ihre Anwendung, dann prüfen wir die Machbarkeit und gehen Ihre Ring-Core-Lösung gemeinsam an.

Herausforderung besprechen