Lasertechnik und optische Industrie

Die Lasertechnik zählt zu den Märkten mit überproportional starkem Wachstum. Treiber dieses Trends sind einerseits der Bedarf an präzisen und flexiblen Fertigungsverfahren bis hin zur Mikrometer- und Nanometergenauigkeit sowie andererseits marktspezifische Anforderungen zu höherer Individualisierung von Produkten. In den verschiedenen Anwendungsgebieten vom Automobilbau über die Medizin- und die Energietechnik bis hin zur Elektronik werden effiziente Fertigungsverfahren, leistungsstarke Strahlquellen und prozessadaptierte optische Systeme benötigt. Das Fraunhofer ILT zählt hier zu den ersten Adressen für die Entwicklung innovativer Laserstrahlquellen und hochwertiger optischer Komponenten und Systeme. Laser mit räumlich, zeitlich und spektral maßgeschneiderter Strahlung bei Ausgangsleistungen von Mikrowatt bis Gigawatt sind eine Kernkompetenz. Für Laserhersteller, Systemintegratoren oder Laseranwender werden passende Lösungen angeboten.

Das Fraunhofer ILT deckt das gesamte Spektrum der Laserstrahlquellen ab: Von Diodenlasern über Faserlaser bis hin zu Festkörperlasern. Insbesondere die Entwicklung von Ultrakurzpulslasern mit Leistungen bis in den Kilowattbereich ist eine nachgefragte Kompetenz, die auch in Zukunft zu neuartigen Fertigungslösungen führen wird.

Kernelement einer leistungsfähigen Laseranwendung sind häufig prozessangepasste Strahlführungs- und Strahlformungselemente. Hier entwickelt das Fraunhofer ILT applikationsangepasste Bearbeitungsoptiken mit flexibel einstellbarer Strahlform, Multistrahlsysteme für die parallelisierte Bearbeitung und schnelle Scannersysteme für die additive Fertigung und die Oberflächenstrukturierung.

Für neue Anwendungen, wie die photonische Freistrahl-Datenübertragung, terrestrisches und satellitengestütztes Monitoring von Klimagasen sowie für die Quantentechnologie bietet das Fraunhofer ILT maßgeschneiderte Lösungen wie beispielsweise schmalbandige Laserstrahlquellen, Single-Photon-Quellen oder XUV-Laser für Halbleitertechnik und Grundlagenforschung.

Wir adressieren Ihre Branche!

Forschungsergebnisse

- 2017 -

2 µm Ultrakurzpulslaser mit Subpikosekunden-Pulsdauern

Absenkung der Repetitionsrate von modengekoppelten Ultrakurzpuls-Faserlasern

Diodengepumpter Alexandritlaser für ein Atmosphären-LIDAR-System

Direkte Erzeugung von Laserstrahlung im MIR

Gütegeschalteter Multimode-Hochleistungsfaserlaser

Hochdynamische Anpassung von Intensitätsverteilungen für die 3D-Lasermaterialbearbeitung

Kompakter Laserschneidkopf mit Hochleistungsoptiken aus CVD-Diamanten

Kostengünstiger, kompakter Laser mit ns-Pulsdauer für den mobilen Einsatz

Laserbasiertes Glaslotbonden zur Herstellung von Glas-Metall-Verbindungen

Laserbasierter Kraftsensor

LIDAR-System für Anwendungen in der Automobilindustrie

MERLIN – Laser Optical Bench

Neuartiges Montage- und Justagekonzept für opto-mechanische Komponenten

OPGaAs-OPO mit 10 µm Wellenlänge

Optik zur flexiblen Multistrahlbearbeitung

Optisches System zur variablen Strahlformung

Umwelttests an Faserkomponenten für Weltraumanwendungen

- 2016 -

Direkter Diodenlaser für Schneidapplikationen

Er:YLuAG-INNOSLAB-Verstärker bei 1645 nm

Fertigung von künstlichen SiGe-Quantenpunktkristallen

Gepulster Nanosekundenlaser bei 3 µm Wellenlänge

Laserpolieren von SLE-gefertigten Glasbauteilen

Modellbasierte, selbstoptimierende Montage von optischen Systemen

Nichtlineare Pulskompression in einer Multi-Pass-Zelle

Schnelle Laserumschmelzstrukturierung (LUST) auf Ti6Al4V

Thermooptische Effekte in Kunststoffoptiken

- 2015 -

Additivfreie Thiol-En Polymerharze für den 3D-Druck

Dispersionsfreie, kontinuierliche Aufweitung von Hochleistungslaserstrahlung

Faraday-Isolator für den Weltraumeinsatz

Fasergekoppeltes Diodenlasermodul mit dichter Wellenlängenüberlagerung

Gepulste Hochleistungslaser mit adressierbarer Wellenlänge im Infrarot

Gütegeschalteter Single-Frequency Doppelpuls-Oszillator bei 2 µm

Hochleistungsoptiken aus monokristallinem Diamant

Hybrider 1,5 kW UKP-Laser: Faser-INNOSLAB-Scheibe

Kombinierter piko-/nanosekunden-Laser

Labordemonstrator einer LIDAR-Strahlquelle für »MERLIN«

Laserformkorrektur von Optiken

Laser für satellitenbasierte LIDAR-Systeme

Laseroptik für das humanitäre Minenräumen

Leistungsskalierbarer UKP-Verstärker nach dem MULTIROD-Konzept

Muschelausbruchfreie Laserbearbeitung von Spiegelsubstraten zur geometrischen Separation von Strahlenbündeln

Packaging von Laserkristallen

Pockelszellen für den Einsatz in gepulsten Hochleistungsfaserlasern

Qualifikation einer LIDAR-Strahlquelle für den Betrieb auf einem Helikopter

Skalierung der Pulsenergie von INNOSLAB-Verstärkern

Strahlungstests an TM 3+-und HO3+-dotierten Fluoridkristallen

Weitere Forschungsergebnisse

Leistungsangebote

Technologiefelder

Messen & Veranstaltungen

Kommen Sie mit uns ins Gespräch und besuchen Sie uns auf den nächsten Messen und Veranstaltungen! 

 

AKL - International Laser Technology Congress, 2.5.18 bis 4.5.18, Aachen

Optatec 2018, 15.5.18 bis 17.5.18, Frankfurt am Main

LaP Conference, 12.9.18 bis 13.9.18, Aachen

ICSO 2018, 9.10.18 bis 12.10.18, Kreta

ICALEO, 14.10.18 bis 18.10.18, Orland

Videos und Veröffentlichungen

 

Videos

In unserer Mediathek finden Sie Videos zu Forschungs- und Entwicklungsthemen am Fraunhofer ILT.

 

 

Vorträge und Fachaufsätze

Hier finden Sie eine Auflistung der Vorträge unserer Wissenschaftler von nationalen sowie internationalen Fachtagungen, Messen und Konferenzen sowie eine Übersicht über Fachaufsätze.

Referenzen


Im Bereich Lasertechnik und optische Industrie arbeiten wir mit verschiedenen Unternehmen zusammen. Hier finden Sie eine Auswahl unserer Referenzkunden.

 

  • Concept Laser GmbH
  • DILAS Diodenlaser GmbH
  • Heraeus Noblelight GmbH
  • JENOPTIK Laser, Optik, Systeme GmbH
  • Laserline GmbH
  • Philips Licht GmbH
  • ROFIN-SINAR Laser GmbH
  • Trumpf GmbH + Co. KG

Diodenlaser für maßgeschneiderte optische Systeme

Schneiden von Edelstahl mit direktem Diodenlaser.
© Fraunhofer ILT, Aachen.

Schneiden von Edelstahl mit direktem Diodenlaser.

Fasergekoppelte Diodenlaser gehören zu den preisgünstigsten und effizientesten Strahlquellen für cw-Laserapplikationen und werden beispielsweise beim Härten, Löten und Schweißen von Metallen vielfältig eingesetzt. Am Fraunhofer ILT werden neuartige, kosteneffiziente Diodenlaserstrahlquellen zur Erschließung von Anwendungsfeldern mit hohen Anforderungen an die Strahldichte entwickelt. Direkte Diodenlaser mit einer optischen Ausgangsleistung im kW-Bereich stellen bei Schneidanwendungen eine kostengünstige Alternative zu Faserlasern dar. Das stabilisierte Emissionsspektrum und die hohe Strahlqualität des Diodenlasers können ebenso vorteilhaft in anspruchsvollen Pumpanwendungen zum Beispiel für Multi-kW-Faserlaser oder Ultrakurzpulslaser eingesetzt werden. Für die MERLIN-Klimamission entwickelt das Fraunhofer ILT beispielsweise maßgeschneiderte, weltraumtaugliche Diodenlaser, die als gepulste Pumpmodule genutzt werden. Neben der gezielten Strahlformung stehen auch die Weiterentwicklung von Faserkopplung und Wellenlängenstabilisierung von Diodenlasern im Fokus von Forschung und Entwicklung.

UKP-Strahlquellen für die hochpräzise Materialbearbeitung

Abtragprozess mit 16 Teilstrahlen.
© Fraunhofer ILT, Aachen.

Abtragprozess mit 16 Teilstrahlen.

Aufgrund der sehr kurzen Licht-Materie-Wechselwirkungszeiten ermöglichen Laser mit ultrakurzen Pulsen (UKP-Laser) eine hochpräzise Materialbearbeitung bei vernachlässigbarem Wärmeeintrag ins Werkstück. Gleichzeitig erlaubt die große Intensität der Strahlung einen nahezu materialunabhängigen Abtrag. Industrielle Ultrakurzpulslaser sind aktuell hauptsächlich auf den Wellenlängenbereich um 1 μm und darunter beschränkt. Mit Hilfe optisch-parametrischer Frequenzkonversion kann die adressierbare Wellenlänge auf den IRB-Bereich (1,5 bis 3,0 μm) erweitert werden. Am Fraunhofer ILT werden UKP-Strahlquellen entwickelt, mit denen die Materialbearbeitung mit anwendungsspezifisch optimierter Wellenlänge ermöglicht wird.

Als Forschungsziel im neuen Cluster of Excellence »Advanced Photon Sources«, in dem mehrere Fraunhofer-Institute an der Entwicklung zukünftiger Laserquellen zusammenarbeiten, wird die Strahlformung für Laser mit Leistungen größer als 5 kW und mit Pulslängen von 100 bis 1000 Femtosekunden anvisiert. Entscheidend ist hier die Zusammenführung von Lasermaterialbearbeitung, Verfahren zur optischen Programmierung von Materialien, miniaturisierte Röntgenlaser und die XUV-Bildgebung.

Ansprechpartner für Projektanfragen

Dipl.-Ing. Hans-Dieter Hoffmann

»Laser und Laseroptik« 

 

Telefon +49 241 8906-206
-> E-Mail senden

Dr.-Ing. Arnold Gillner

»Abtragen und Fügen« 

 

Telefon +49 241 8906-148
-> E-Mail senden

 

Prof. Dr.-Ing. Johannes Henrich Schleifenbaum

»Generative Verfahren und funktionale Schichten« 

 

Telefon +49 241 8906-398
-> E-Mail senden

 

Prof. Dr. rer. nat. Reinhard Noll

»Messtechnik und EUV-Strahlquellen« 

 

Telefon +49 241 8906-138
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