3D-Volumenstrukturierung

Unser Leistungsangebot

Zur Herstellung von Strukturen für eine Vielzahl von Anwendungen können transparente Materialien nahezu beliebig mithilfe ultrakurz gepulster Laserstrahlung bearbeitet werden. Durch gezieltes Abtragen von Glasoberflächen können beispielsweise Markierungen erzeugt werden. Auch hochpräzise Strukturen mit Genauigkeiten von unter einem Mikrometer, die selektiv im Volumen transparenter Materialien eingebracht werden können, sind möglich. Dies wird zum Markieren von Glaskörpern für die integrierte Optik eingesetzt. Weitere Anwendungsfelder sind das hochpräzise und schnelle Schneiden von Glas. Das »Selektive Laser-induzierte Ätzen« (SLE) bietet die Möglichkeit der Herstellung beliebiger 3D-Strukturen und komplexer Bauteile aus Glas oder anderen Materialien. Beispielsweise kann Saphirmit konventionellen Verfahren nur mit einer unzureichenden Präzision oder gar nicht bearbeitet werden.

Das Leistungsangebot umfasst Machbarkeitsstudien zu kundenspezifischen Aufgabenstellungen, Integration der Laserfunktionalisierung in den Fertigungsprozess sowie die Beratung bei der Konzeption von Prozessen und Anlagen.

Anordnung von Mikrolöchern in Dünnglas.
© Fraunhofer ILT, Aachen.

Anordnung von Mikrolöchern in Dünnglas.

Schachfigur in Quarzglas (Sockel mit Ø 7 mm).
© Fraunhofer ILT, Aachen.

Schachfigur in Quarzglas (Sockel mit Ø 7 mm).

Mikrolöcher in Glasfolie.
© Fraunhofer ILT, Aachen.

Mikrolöcher in Glasfolie.

Oberflächenstrukturierung und Bohrungen

  • Gezieltes Abtragen von Oberflächen
  • Oberflächenkanäle für Zell- und Mikrofluidik
  • Mikrolöcher für elektronische Interposer-Anwendungen

In-Volumen Strukturierung

  • Wellenleiter für optische Kommunikation
  • Integrierte Strukturen
  • Sicherheitsmarkierungen

Schneiden von transparenten Materialien

  • Konfektionierung von Glas, Saphir

Selektives laser-induziertes Ätzen SLE

  • Strukturen für 3D-Mikrofluidik-Systeme
  • Druckverfahren für beliebige 3D-Bauteile

Broschüren

Unsere Broschüren vermitteln einen schnellen Einblick in unser Leistungsangebot »3D-Volumenstrukturierung«. Detaillierte Informationen und einzelne Projektergebnisse finden Sie auch im Reiter »Projektergebnisse«.

 

»Glasbearbeitung mit Laserstrahlung«

 

»Bearbeitung trans-
parenter Materialien mit ultrakurz gepulster Laserstrahlung«

 

»Selektives Laserätzen von Glas und Saphir«

Branchen

Lasertechnik trägt in unterschiedlichen Branchen 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 Branchen-Webseiten finden Sie weitere Informationen und eine Auswahl aus unserem Angebot.

Publikationen

Kalupka, C., Großmann, D., Reininghaus, M.:
Evolution of energy deposition during glass cutting with pulsed femtosecond laser radiation
Appl. Phys. A 123 (5), 376 (7 S.) (2017)

Knapp, W., Gillet, V., Courant, B., Aubignat, E., Costil, S., Langlade, C.:
Enhancement of low pressure cold sprayed copper coating adhesion by laser texturing on aluminium substrates
Proc. SPIE 10097, 100970P (13 S.) (2017)

Grossmann, D., Reininghaus, M., Kalupka, C., Kumkar, M., Poprawe, R.:
Transverse pump-probe microscopy of moving breakdown, filamentation and self-organized absorption in alkali aluminosilicate glass using ultrashort pulse laser
Opt. Expr. 24 (20), 23221-23231 (2016)

Pütsch, O., Temmler, A., Stollenwerk, J., Willenborg, E., Loosen, P.:
Active optical system for advanced 3D surface structuring by laser remelting
Proceedings of SPIE 9356 (10 S.) (2015)

Jauer, L., Leonards, H.:
3D-Druck und Biofabrikation
RWTH-Themen (1), 42-45 (2014)

Gottmann, J., Hermans, M., Ortmann, J.: 
Microcutting and hollow 3D microstructures in glasses by In-volume Selective Laser-induced Etiching (ISLE)
J. Laser Micro/Nanoneng. 8 (1), 15-18 (2013)

Schaefer, D., Gottmann, J., Hermans, M., Ortmann, J., Kelbassa, I.:
High speed micro scanner for 3D in-volume laser micro-processing
Laser-based Micro- and Nanopackaging and Assembly VII.
Proc. SPIE 8608, (6 S.) (2013)

Schaefer, D., Schnitzler, D., Kelbassa, I.:
Fundamental processes of refractive index modifications during femtosecond laser waveguide writing
Advanced Fabrication Technologies for Micro/Nano Optics and Photonics VI, Proc. SPIE 8613, X1-7, (2013)

Beckmann, D., Esser, D., Gottmann, J.:
Characterization of channel waveguides in Pr:YLiF4 crystals fabricated by direct femtosecond laser writing.
Appl. Phys. B – Lasers Optics, Online first, (6 S.) (2011) DOI: 10.1007/s00340-011-4406-6,

Beckmann, D., Schnitzler, D., Schaefer, D., Gottmann, J., Kelbassa, I.
Beam shaping of laser diode radiation by waveguides with arbitrary cladding geometry written with fs-laser radiation.
Opt. Expr. 19 (25), 25418-25425, 2011

Esser, D., Rezaei, S.,Li, J., Herman, P. R., Gottmann, J.:
Time dynamics of burst-train filamentation assisted femtosecond laser machining in glasses. 
Opt. Expr. 19 (25), 25632-25642, 2011

Hoerstmann-Jungemann, M., Dobrzanski, D., Schaefer, D., Kelbassa, I.:
Functionalization of sapphire surfaces using fs-laser radiation and selective etching. 
ICALEO. 30. Int. Congr. on Applications of Lasers and Electro-Optics, October 23-27, 2011. M 1203, 1105-1110, 2011

Schaefer, D., Beckmann, D., Hoerstmann-Jungemann, M., Kelbassa, I.:
Waveguides and markings inside transparent materials by fs-laser radiation. 
ICALEO 30. Int. Congr. on Applications of Lasers and Electro-Optics, October 23-27, 2011. M1004, (5 S.) (2011)

Schaeffer, R. D., Schaefer, D.:
New method for structuring brittle materials. 
Micromanufacturing 4 (4), 14-15, (2011)

Gottmann, J.:
Selektives Laserätzen von Glas und Saphir
Mikroproduktion 2010, Nr 6, 10-13, (2010)

Hörstmann-Jungemann, M., Gottmann, J., Keggenhoff, M.
3D-Microstructuring of sapphire using fs-laser irradiation and selective etching
J. Laser Micro/Nanoeng. 5, 145-149, (2010)

Gottmann, J., Wortmann, D., Hörstmann-Jungemann, M.:
Fabrication of sub-wavelength surface ripples and in-volume nanostructures by fs-laser induced selective etching
Appl. Surf. Sci. 255, 5641-5646, (2009)

Gottmann, J., Hörstmann-Jungemann, M., Hermans, M., Beckmann, D.:
High speed and high precision Fs-laser writing using a scanner with large numerical aperture
J. Laser Micro/Nanoeng. 4 (3) 192-196, (2009)

Esser, D., Wortmann, D., Gottmann, J.:
In-volume waveguides by fs-laser direct writing in rare-earth-doped fluoride glass and phosphate glass
Proc. SPIE 7205, 7205101-7205109, (2009)

Waldmann, M., Caspary, R., Wortmann, D., Gottmann, J., Kowalsky, W.:
Erbium-doped fluoride glass waveguides
Electron. Lett. 44 (20), 1193-1194, (2008)

Wortmann, D., Gottmann, J.:
Fs-Laser structuring of ridge waveguides
Appl. Phys. A 93, 197-201, (2008)

Poprawe, R., Gillner, A., Hoffmann, D., Gottmann, J., Wawers, W., Schulz, W.:
High speed high precision ablation from ms to fs
Proc. SPIE 7005, (12 S.) (2008)

Gottmann, J., Wortmann, D., Brandt, N.
Highspeed manufacturing of periodical surface and in-volume nanostructures by fs-laser direct writing
Proc. SPIE 6879, (12 S.) (2008)

Hörstmann-Jungemann, M., Gottmann, J., Wortmann, D.:
Time resolved measurement of the dielectric function during direct fs-laser writing of SiO2 and sapphire
Proc. LPM2008 - 9th Int. Symposium on Laser Precision Microfabrication
(5 S.) (2008)

Wortmann, D., Gottmann, J., Brandt, N., Horn-Solle, H.:
Micro- and nanostructures inside sapphire by fs-laser irradiation and selective etching
Opt. Expr. 16 (3), 1517-1522, (2008)

Gottmann, J., Moiseev, L., Wortmann, D., Vasilief, I., Starovoytova, L., Ganser, D., Wagner, R.:
Laser deposition and laser structuring of laser active planar waveguides of Er:ZBLAN, Nd:YAG and Nd:GGG for integrated waveguide lasers
Proc. SPIE 6459, (10 S.) (2007)

Gottmann, J., Wortmann, D., Vasilief, I., Moiseev, L., Ganser, D.:
Manufacturing of Nd:Gd3Ga5O12 ridge waveguide lasers by pulsed laser deposition and ultrafast laser micromachining
Appl. Surf. Sci. 254, 1105-1110, (2007)

Wortmann, D., Ramme, M., Gottmann, J.:
Refractive index modification using fs-laser double pulses
Opt. Expr. 15, 10149-10153, (2007)

Wagner, R., Gottmann, J.:
Sub-wavelength ripple formation on various materials induced by tightly focused femtosecond laser radiation
8th International Conference on Laser Ablation
J. Phys.: Conference Series 59, 333-337, (2007)

Wortmann, D., Moiseev, L., Vasilief, I., Ganser, D., Starovoytova, L., Gottmann, J.:
Waveguide lasers of Er:ZBLAN and Nd:GGG by pulsed laser deposition and fs-laser microstructuring
Proc. 4th Int. WLT-Conf. on Lasers in Manufacturing 2007, Munich, June
821-826, (2007)

Wagner, R., Gottmann, J., Horn, A., Kreutz, E. W.:
Subwavelength ripple formation induced by tightly focused femtosecond laser radiation
Applied Surface Science 252, 8576-8579, (2006)