Trumpf

Brillante Strahlqualität von Diodendirektlasern

Vergangene Woche hat Trumpf auf der Laser in München den Technologiedemonstrator Tru Diode 4001.5 vorgestellt, der das Potenzial von Diodendirektlasern zeigt.

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Der Diodendirektlaser mit einer Laserleistung von 4 kW basiert nach Unternehmensangaben auf der neuen, patentierten Technologie Dense Wavelength Multiplexing (DWM) und bietet eine eine Strahlqualität von 5 mm•mrad, die den Anschluss eines Laserlichtkabels mit einem Faserkerndurchmesser von 150 µm zulasse. Derzeit verfügbare Diodendirektlaser im High-Power-Bereich erreichen typischerweise Strahlqualitäten von 30 bis 50 mm•mrad und werden mit 600 µm Laserlichtkabel eingesetzt, wie es heißt.

Gebündelte Strahlkraft

Die Basis von Diodenlasern bilden einzelne Diodenemitter mit Laserleistungen von typischerweise einigen Watt. Zur Erhöhung der Laserleistung werden mehrere Diodenemitter nebeneinander zu sogenannten Diodenbarren angeordnet. Um Laserleistungen im Multi-kW-Bereich zu erzeugen, wird heute das Licht vieler Diodenbarren räumlich gebündelt und nur in eingeschränktem Umfang spektral überlagert. Dies führt jedoch zu einer geringen Strahlqualität.

Derzeit verfügbare Diodendirektlaser werden nach Angaben von Trumpf vorwiegend zum Löten, zum Wärmeleitschweißen und zur Oberflächenbearbeitung eingesetzt, da diese Anwendungen keine hohen Anforderungen an die Strahlqualität stellen. Den Ditzinger Laser-Experten ist es nach eigenen Angaben mit der DWM-Technologie gelungen, aus dem Licht einzelner Diodenemitter einen überlagerten Laserstrahl mit hoher Strahlqualität zu erzeugen. „Wir nutzen Dioden, die auf unterschiedlichen Wellenlängen emittieren. Das Licht der Diodenemitter trifft gemeinsam auf ein diffraktives Element, welches sie zu einem einzelnen Laserstrahl zusammenführt“, erklärt Stefanie Feuchtenbeiner aus dem Tru-Diode-Produktmanagement das Grundprinzip der neuen Technologie.

Effizient und kompakt

Während in München ein Technologiedemonstrator mit 4 kW Laserleistung präsentiert wurde, treibt Trumpf im ersten Schritt eine konkrete Produktentwicklung eines DWM TruD iode Lasers mit 1 beziehungsweise 2 kW voran. Mit einer Strahlqualität von 5 mm•mrad sind die neuen Diodendirektlaser nach Unternehmensangaben sowohl für das Tiefschweißen als auch für das Remoteschweißen geeignet. Die DWM Tru Diode Laser kommen ganz ohne ein „konvertierendes Lasermedium“ wie eine Scheibe oder eine Faser aus und sind daher besonders kompakt, effizient und robust, heißt es weiter.

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