Ein Puls bezeichnet in der Physik und Werkstofftechnik eine zeitlich begrenzte Änderung einer physikalischen Größe, typischerweise Intensität, Feldstärke oder Spannung. Im Kontext der Laser-Materialbearbeitung sind Pulslaser zentrale Werkzeuge, da die zeitliche Struktur der Strahlung die Energiekopplung in den Werkstoff entscheidend bestimmt.

Die Laserimpulsdauer (Pulsdauer) ist eine der wichtigsten Kenngrößen: Sie reicht von Nanosekunden über Pikosekunden bis hin zu ultrakurzen Pulsen im Femtosekundenbereich. Mit abnehmender Pulsdauer steigt bei gegebener Pulsenergie die Spitzenleistung dramatisch an, wodurch nichtlineare Absorptionsprozesse und ablationsdominierte Materialabträge ermöglicht werden. Dies erlaubt nahezu schmelzfreie Bearbeitung und hochpräzise Strukturierung.

Die Laserpulsform (zeitlicher Intensitätsverlauf) sowie weitere Pulsparameter wie Spitzenleistung, Repetitionsrate, spektrale Bandbreite und räumliche Profilform beeinflussen Wärmeleitung, Schmelzbadbildung, Phasenumwandlungen und Defektentstehung. Eine gezielte Pulsformung (z.B. Chirping, Mehrfachpulse, Bursts) wird genutzt, um Mikrostruktur, Rissbildung und Eigenspannungszustände im Werkstoff zu kontrollieren.

Im Terahertz-Bereich werden kurze Terahertz-Pulsbursts für zerstörungsfreie Werkstoffprüfung eingesetzt. Die breitbandigen elektromagnetischen Pulse erlauben die zeitaufgelöste Spektroskopie und Tomographie, z.B. zur Detektion von Delaminationen, Porositäten oder Feuchtigkeitsverteilungen.

Insgesamt sind Pulscharakterisierung und -kontrolle essenziell, um Wechselwirkungen zwischen Strahlung und Materie quantitativ zu beschreiben, Prozesse zu skalieren und materialadaptive Bearbeitungsstrategien zu entwickeln.