Innovationspreis für Femtopulslaser

Die Österreichische Firma High Q Laser hat den Vorarlberger Innovationspreis für ihre »femtoREGEN UC-INDUSTRIAL« erhalten.

Das Land Vorarlberg und die Wirtschaftskammer vergeben diese Auszeichnung alle zwei Jahre.

Beim »femtoREGEN UC-INDUSTRIAL« handelt es sich um ein Lasersystem, das hinsichtlich Leistung, Kompaktheit und Zuverlässigkeit eine Weltneuheit darstellt. Bei einer Größe von lediglich 34 cm x 78 cm liefert das System eine Leistung von 2 W bzw. 8 W bei einer Pulsdauer von 350 fs und einer Repetitionsrate von bis zu 500 kHz. Dieser Ultrakurz-Pulslaser bietet industrielle Zuverlässigkeit und Robustheit und lässt sich flexibel an die Wünsche von OEM-Kunden anpassen.

Das »all-in-one« regenerative Verstärker-System basiert auf Yb-dotierten Lasermaterialien. Um den ultrakompakten Aufbau zu ermöglichen, verwendet High Q Laser seine zum Patent angemeldete Intra-Cavity-Chirped-Pulse-Amplification (ICCPA). Das ultrakompakte Gehäuse beinhaltet alle notwendigen Lasermodule wie die Pump-Laserdioden-Einheit, das Seed-Ozillator-Modul und das Verstärker-Modul. Der Seed-Oszillator ist als ultracompact module (UC) aufgebaut, um eine minimale Baugröße und eine hohe Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Die Pump-Laserdioden im Seed-Oszillator-Modul werden außerdem weit unterhalb des Nominalstroms betrieben, was die Lebensdauer bzw. die MTBF erhöht.

Das Seed-Modul ist mit der für High Q Laser patentierte Resonatorfaltung aufgebaut und gewährleistet einen robusten Betrieb. Ein sättigbarer Halbleiter-Spiegel ermöglicht eine passive und selbst startende Modenkopplung.

Der »femtoREGEN UC-INDUSTRIAL« integriert den Resonator des regenerativen Verstärkers sowie die Pockels-Zelle in einer monolithischen Einheit – dem Laser-Modul IC (Industrial Compatible). Die Pockels-Zelle und der dazugehörige elektrische Treiber lassen sich beide, unabhängig voneinander, in einer einfachen Serviceprozedur vor Ort beim Kunden austauschen.

Die Kontrollelektronik des Lasers ist in einem einzigen 19-Zoll-Einschub untergebracht und stellt alle notwendigen Versorgungs- und Steuerfunktionen zur Verfügung. Eine CAN-Bus-Schnittstelle und eine 24-V-Stromversorgung runden die Ausstattung ab, so dass ein einfacher Betrieb möglich ist und sich der Laser leicht in die Systeme von OEM-Kunden integrieren lässt.

Die hohe Modularität des Lasers führt zu einem sehr stabilen System, das einfach zu betreiben und einfach zu warten ist, was wiederum in niedrigen Betriebskosten und hoher MTBF resultiert. Durch die Kombination aus hoher Leistung und hoher Repetitionsrate – kontrolliert durch ein externes TTL Triggersignal – eignet sich der Laser besonders für Anwendungen wie Mikro-/Nano-Processing, zum Beispiel Strukturierung von Solarzellen, Dünnschichtablation, Laserbohren, Laserschneiden, Präzises Bearbeiten von Metallen, Keramiken, Halbleitern und Dielektrika.

Auch in der Halbleiterfertigung leistet er gute Dienste beim Waferanritzen, -schneiden oder -bohren, bei der Dünnschichtablation sowie beim »memory repair«. In der Medizintechnik eignet er sich für die »kalte Abtragung« von Gewebe (Neurologie, Zahnheilkunde) oder für die Bearbeitung von Keramiken. In der Forschung wiederum bietet der Laser sich für Anwendungen in der ultraschnellen Spektroskopie oder der nichtlinearen Optik an.