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Auf den Punkt genau fertigen

Piko- und Femto-Ultrakurzpulslaser für die Mikromaterialbearbeitung

6. Juni 2011, 10:25 Uhr | Karin Zühlke

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Auch Femtosekundenlaser erreichen die Marktreife

Die nächste Generation von Ultrakurzpulslasern mit Pulsraten im Femtosekundenbereich erreicht gerade die Marktreife. Die ersten industriell nutzbaren Strahlquellen, also die Laser selbst, sind bereits verfügbar. Auf der Münchner Messe stellte beispielsweise die »Topag Lasertechnik«, als Vertriebspartner des Herstellers »Light Conversion«, deren Femtosekundenlaser mit einer Leistung von bis zu 10 Watt vor. Die Systeme sind temperaturstabilisiert und hermetisch verschlossen und damit sowohl im Labor als auch in industriellen Umgebungen ohne Modifikationen einsetzbar. Während Femtosekundenlaser zuerst fernab von der Elektronik und Photovoltaik in der Augenchirurgie zum Einsatz kamen, eröffnen Strahlquellen mit einer größeren Leistung von bis zu 10 Watt jetzt auch neue Anwendungen, die mit der bisherigen wesentlich geringeren Leistung von chirurgischen Lasern nicht möglich waren - beispielsweise in der exakten Mikro- und Nanostrukturierung von Dünnschicht-Solarzellen.

Der Trend bei Femtosekundenlasern geht hin zur weiteren Optimierung der Systeme wie beispielsweise der Verbesserung der Strahlführung. Außerdem arbeitet die Industrie an der Implementierung der neuen Technologie in die Produktionsketten: Die Leistungsmerkmale der neuen Laser werden dabei für die verschiedensten Materialien erprobt und definiert. Dabei wird exakt festgelegt, welche mittlere Leistung für ein bestimmtes Material optimal geeignet ist, um den nötigen Materialabtrag und die exakte Eindringtiefe für eine festgelegte Aufgabe zu gewährleisten. Damit wollen die Laser-Unternehmen jetzt die Standards schaffen, die den Femtosekundenlasern in Zukunft den Weg in die industrielle Anwendung weiter erleichtern sollen.

Um die neue Generation der Femtosekundenlaser möglichst breit für die Industrie nutzbar zu machen, arbeiten Firmen und Forscher an der Entwicklung noch leistungsfähigerer Laser im Bereich von etwa einem Kilowatt Leistung. Als eines der führenden Institute in diesem Bereich konnte das Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF die Leistung von Femtosekundenlasern bereits auf Durchschnittswerte von 830 Watt erhöhen.