Die optischen Eigenschaften von Oberflächen, dünnen Schichten sowie Volumenkörpern bestimmen primär den Wechselwirkungsprozess zwischen Laserstrahlung und Materie. Da die optischen Eigenschaften vieler Materialien unbekannt sind, ist bei Bedarf deren messtechnische Ermittlung notwendig. Am LHM stehen verschiedene Methoden und Anlagen zur Verfügung, um das Absorptions-, Reflexions-, Transmissions- und Streuvermögen sowie die Laserfestigkeit von Probekörpern zu bestimmen.
Am LHM ist die normgerechte Messung der laserinduzierten Zerstörschwelle über einen breiten Wellenlängenbereich (UV bis IR) möglich. Die Vielfalt der Laserstrahlquellen ermöglicht eine auf den Einsatzzweck abgestimmte Untersuchung der betreffenden optischen Schicht oder des Bauteils. Es können unterschiedliche Materialarten auf ihre Laserfestigkeit untersucht werden. Durch die Wahl des Bestrahlungsregimes lässt sich eine realitätsnahe Aussage zur Laserfestigkeit der geprüften Komponente treffen.
Der Absorptionsgrad wird mit dem Verfahren der hoch empfindlichen Laserkalorimetrie ermittelt. Ein entsprechender Messplatz zur DIN-konformen Bestimmung ist am LHM vorhanden. Dabei werden die zu untersuchenden Proben eine definierte Zeit bestrahlt. Aufgrund der Absorption wird ein Teil der Strahlungsenergie in Wärme umgewandelt und führt somit zu einem Temperaturanstieg. Durch eine empfindliche Temperaturmessung vor, während und nach der Laserbestrahlung wird es möglich, den Absorptionsgrad zu bestimmen.
Die Messung des Reflexion- und des Transmissionvermögens eines Körpers erfolgt mit Hilfe einer Ulbrichtkugel. Die Proben müssen keine hohe optische Oberflächenqualität besitzen. Die Bestrahlung der Probe erfolgt vorzugsweise senkrecht zur Oberfläche. Auftretende (totale integrale) Streustrahlungsanteile können zusätzlich mit einer Genauigkeit von jeweils ca. 10-3 bestimmt werden.
Die optischen Eigenschaften einer Oberfläche werden vorwiegend durch den komplexen Brechungsindex bestimmt. Dieser wird mit einem Spektral-Ellipsometer mit 1 µm Ortsauflösung bestimmt. Der komplexe Brechungsindex von Einzel- oder Mehrschichtsystemen kann so für den Wellenlängenbereich 380 - 1.100 nm ermittelt werden und dient der quantitativen Beurteilung von laserbehandelten Oberflächen und dem direkten Vergleich des gemessenen Brechungsindex mit dem aus zeitaufgelösten Ellipsometer-Untersuchungen.