Ultrakurzpulslaser

Überblick

Unser Leistungsangebot

Aufgrund der sehr kurzen Licht-Materie-Wechselwirkungszeiten und der großen Strahlungsintensitäten sind Laser mit ultrakurzen Pulsen (UKP-Laser) sehr vorteilhaft für Anwendungen mit speziellen Anforderungen. Sie ermöglichen eine hochpräzise Materialbearbeitung – auch bei schwer zu verarbeitenden Werkstoffen – bei vernachlässigbarem Wärmeeintrag in die bearbeiteten Werkstücke.

Am Fraunhofer ILT werden UKP-Strahlquellen entwickelt, die anwendungsspezifisch optimierte Wellenlängen, Leistungen oder Pulsfrequenzen zur Verfügung stellen. Im Bereich der Leistungsskalierung von UKP-Lasersystemen erzielte das Fraunhofer ILT bereits mehrfach Rekordwerte. Die Schwerpunkte von Forschung und Entwicklung liegen bei Laserverstärkern mit Wellenlängen im nahen Infrarot, Pulsdauern von 10 fs bis 1 ps, Ausgangsleistungen von 100 mW bis 5 kW und Pulsenergien im Bereich 1 nJ bis 100 mJ bei beugungsbegrenzter Strahlqualität. Genutzt und weiterentwickelt werden INNOSLAB-, Stab- und Scheibenlaserverstärker sowie Quellen für kohärente VUV- und EUV-Strahlung. Ein vielversprechendes zukünftiges Einsatzgebiet für Hochleistungs-Ultrakurzpulslaser sind das Laserschneiden und -abtragen schwer bearbeitbarer Materialien, wie beispielsweise CFK, mit hohen Geschwindigkeiten und hoher Präzision. Hierzu werden Technologien für die Pulsverkürzung weiterentwickelt und eine Leistungsskalierung in den Multi-Kilowatt-Bereich anvisiert.

Das Leistungsangebot des Fraunhofer ILT umfasst Machbarkeitsstudien, Simulationen, experimentelle Untersuchungen, die Automatisierung von Lasern bis hin zur Entwicklung industrienaher Prototypen sowie Beratung.

Modul zur nichtlinearen Pulskompression.
© Fraunhofer ILT, Aachen.
Modul zur nichtlinearen Pulskompression.
Gefiltertes INNOSLAB-Strahlprofil.
© Fraunhofer ILT, Aachen.
Gefiltertes INNOSLAB-Strahlprofil.
Sättigbarer Absorber für die Erzeugung von ps Pulsen.
© Fraunhofer ILT, Aachen.
Sättigbarer Absorber für die Erzeugung von ps Pulsen.

fs-Oszillatoren

  • KLM
  • Cr:Colquiriite
  • Yb:YAG / KGW / Lu2O3
  • Modellierung Kerr-Effekt, Pumpstrahlung, Gainsättigung etc.

Breitband-Verstärker

  • Diodengepumpt bis 1 kW Ausgangsleistung
  • Yb:YAG / KGW / Lu2O3
  • Cr:Colquiriite
  • 3D-Modellierung von 3-Niveau Systemen und Strahlpropagation

Dispersions-Messung

  • Gruppenlaufzeit-Dispersion Messung von Optiken
  • Wellenlängenbereich λ = 250 - 1700 nm
  • Auflösung Δλ = 1 nm / ΔD2 = 3 fs2

Strahlungs-Erzeugung

  • Inkohärent Röntgen
  • Kohärent EUV/XUV
  • Elektronen

Video: Die nächste Generation der Hochleistungs-UKP-Laser für Industrie und Forschung

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Im Fraunhofer Cluster of Excellence Advanced Photon Sources CAPS bündeln 13 Fraunhofer-Institute ihre Expertise für die Entwicklung von Lasersystemen, die mit ultrakurzen Pulsen (UKP) höchste Leistungen erreichen, und erforschen deren Einsatzpotenziale. Die Fraunhofer-Institute für Lasertechnik ILT in Aachen und für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena bringen ihre Kompetenz in der Entwicklung von Hochleistungs-UKP-Lasern ein, die im Cluster mit der Expertise anderer Fraunhofer-Institute in den Bereichen Systemtechnik und Anwendungen kombiniert wird. 

Partner aus Industrie und Forschung sind dazu aufgerufen, sich zu beteiligen und die neuen Lasersysteme in den Applikationslaboren in Aachen und Jena für ihre Innovationen zu nutzen.

Märkte

Lasertechnik trägt in unterschiedlichen Märkten zur Lösung anspruchsvoller Aufgabenstellungen bei. Ob als Werkzeug in der Automobilfertigung, als Messmittel im Umweltbereich, als Diagnose- oder Therapieinstrument in der Medizintechnik oder als Kommunikationsmedium in der Raumfahrttechnik, der Laser bietet vielfache Einsatzmöglichkeiten mit hoher Produktivität und hoher Effizienz.

Auf den Markt-Webseiten finden Sie weitere Informationen und eine Auswahl aus unserem Angebot.

 

Forschen Sie mit uns!

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