Charakterisierung und Qualifizierung von optischen Komponenten, insbesondere für deren Einsatz im Weltraum

Beim Einsatz von Lasersystemen im Weltraum ist die laserinduzierte Kontamination zu beachten, denn schon mehrere Missionen der NASA wie LITE, MOLA und ICESAT sind aus diesem Grunde gescheitert oder konnten nicht wie geplant ausgeführt werden.

Optische Komponenten von im Weltraum betriebenen Lasersystemen können durch Ausgasen von flüchtigen Stoffen, die für Klebstoffe, Isolationsmaterialien oder für Leiterplatten benötigt werden, beschädigt werden. Obwohl nur Materialien mit geringer Ausgasrate (total mass loss: TML < 1%; collected volatile condensable material: CVCM < 0.1%) zugelassen sind und die entsprechenden Bauteile durch vorheriges Ausheizen für den Einsatz im Weltraum konditioniert werden, ist es nicht möglich, das weitere Ausgasen vollständig zu verhindern. Durch  Wechselwirkung der ausgetretenen Stoffe mit der Laserstrahlung kommt es zur Zersetzung der Moleküle und zur Ablagerung der Rückstände auf den Optiken. Dies tritt insbesondere dann auf, wenn es sich um intensive Strahlung im kurzwelligen Spektralbereich handelt. Selbst kleinste Schichten von Ablagerungen mit Dicken von wenigen Nanometern können die optischen Eigenschaften, wie Reflektivität und Transmission, so weit herabsetzen, dass die Lebensdauer des gesamten Lasersystems deutlich reduziert wird oder sogar ein Totalausfall droht.