Lasertechnik Neue Laser für neue Anwendungen

Autor / Redakteur: Andreas Ostendorf / Rüdiger Kroh

Das Motto des LZH-Auftritts auf der Laser-Messe 2007 lautet: neue Laser, neue Anwendungen. Darin spiegelt sich die gesamte Breite der aktuellen Forschungsprojekte und Entwicklungen des Laser Zentrums Hannover e.V. (LZH) wieder. Messebesucher erhalten einen Überblick über den Einsatz des Lasers in der Materialbearbeitung und über die technischen Entwicklungen in den Lasern von morgen.

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Von der Laserentwicklung über die Beschichtung von Laseroptiken und -spiegeln, über die Nano- und Mikrotechnik bis zum Remote Welding oder dem Automobilleichtbau zeigt das LZH, dass das Potenzial der Lasertechnik noch lange nicht ausgeschöpft ist.

Eine Stärke des LZH ist die interdisziplinäre Arbeit zwischen Physikern und Ingenieuren. Je intensiver die verschiedenen Abteilungen miteinander arbeiten, desto innovativer können wir sein. Besonders bei dem Design und der Konstruktion von neuen Strahlquellen wird klar, dass Physiker und Ingenieure voneinander lernen können. Auf der Laser-Messe wird diese Zusammenarbeit präsentiert.

Zahlreiche Laserentwicklungen werden präsentiert

Drei Beispiele aus der Laserentwicklung werden auf dem Stand 201 in Halle B3 gezeigt. Weitere Highlights, zum Beispiel die Herstellung und Charakterisierung optischer Komponenten und Systeme, Maschinen für die Nanostrukturierung durch Multiphotonen-Polymerisation oder der Einsatz von Pikosekundenlasern für die effiziente Oberflächenstrukturierung von Solarzellen, sind ebenfalls zu sehen.

Zur Demonstration der neusten Technik von endgepumpten Hochleistungslasern wurde am LZH ein Lasersystem entwickelt, das bei einer Ausgangsleistung von mehr als 400 W auf der Grundfläche eines DIN-A5-Blattes Platz findet. Das Lasersystem beruht auf der Kombination von segmentierten Laserstäben und High-brightness-Laserdioden. Durch die innovative Laserstabgeometrie kann im Vergleich zu einem herkömmlichen Laserstab die dreifache Pumpleistung deponiert werden.

Festkörperlaser für Planeten-Vermessung

Auf der von der europäischen und der japanischen Weltraumagentur für das Jahr 2013 geplanten Mission „Bepi Colombo“ soll neben anderen Instrumenten auch ein Laseraltimeter zur genauen topographischen Erfassung der Oberfläche des Planeten Merkur zum Einsatz kommen. Dazu wird am LZH ein flugnahes Prototypenmodell eines gepulsten diodengepumpten Festkörperlasers entwickelt, das im Rahmen dieser Mission für das Laseraltimeter eingesetzt werden soll. Das Modell besteht aus einem passiv gütegeschalteten Oszillator und zwei Verstärkerstufen.

Für die Gravitationswellen-Observatorien der nächsten Generation werden Lasersysteme mit exzellenten Strahleigenschaften und Ausgangsleistungen von zunächst 30 W und später bis zu 200 W benötigt. Für die erste Ausbaustufe wurde ein Nd:YVO4-Verstärker entwickelt, mit dem die einfrequente Strahlung eines monolithischen Ringlasers (NPRO) auf bis zu 35 W verstärkt werden kann. Aufgrund der sehr guten Strahlqualität und effizienten Verstärkung dieses Systems ist auch eine Verwendung im industriellen Einsatz beispielsweise zur Verstärkung von ns-Pulsen und anschließender Frequenzkonversion denkbar.

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