Ein limitierender Faktor bei der Entwicklung neuer Lasersysteme ist inzwischen die optische Belastbarkeit der Komponenten, mit denen die Laserstrahlung erzeugt und geführt wird. Diese sind notwendig, um immer höhere optische Ausgangsleistungen zu erreichen. Gleichzeitig wächst der Bedarf nach Optikkomponenten mit geringem Gewicht, etwa für den Einsatz in Galvanometer-Scannern in der Materialbearbeitung.
Leistungsverträglichkeit innovativer Optiken gewährleisten
Die Wissenschaftler:innen am LZH erarbeiten daher im Projekt Messroutinen, um die Leistungsverträglichkeit derartiger Optiken zu prüfen und folglich gewährleisten zu können. Dabei lassen sich die bisherigen Erkenntnisse der etablierten Optik-Prüfungen nicht ohne weiteres auf moderne Optiken mit reduzierter Geometrie und daher geringerem Gewicht übertragen. Beispielsweise wird nach ISO-Norm 21254 die Optik an 100 Positionen bestrahlt. Bei kleinerer Oberfläche ist das nicht möglich, da sich die Messpunkte etwa durch Wärmeleitung oder thermische Spannungen gegenseitig beeinflussen.
Mit der neuen Messroutine untersucht die Gruppe Photonische Materialien des LZH verschiedene Optiken und stellt anhand der Ergebnisse Modelle auf, um Optiken zukünftig noch robuster zu machen. Dabei berücksichtigen sie verschiedene Materialien, Geometrien und unterschiedliche Herstellungsverfahren. LASEROPTIK entwickelt auf die speziellen Geometrien angepasste Optikbeschichtungen höchster Zerstörfestigkeit. Diese Komponenten werden abschließend in eine von RAYLASE hergestellte Ablenkeinheit eingesetzt und vom LZH anwendungsnah, das heißt im fertigen Modul und mit Parametern ähnlich der späteren Anwendung, untersucht. Ziel ist dabei, leistungsstabilere Scannermodule zu erarbeiten.
Über cw-LIDT
Im Projekt „Standardisiertes Prüfverfahren für Hochleistungsoptiken im Dauerstrichbetrieb (cw-LIDT) arbeitet das LZH zusammen mit der LASEROPTIK GmbH, Garbsen, und RAYLASE GmbH, Wessling. Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz.
Erste Ergebnisse haben die Wissenschaftler:innen bereits zum Projekt veröffentlicht: https://doi.org/10.1117/12.2621132
Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
Als unabhängiges gemeinnütziges Forschungsinstitut steht das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) für innovative Forschung, Entwicklung und Beratung. Das durch das Niedersächsische Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Bauen und Digitalisierung geförderte LZH widmet sich der selbstlosen Förderung der angewandten Forschung auf dem Gebiet der Photonik und Lasertechnologie. 1986 gegründet arbeiten inzwischen fast 200 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter am LZH.
Das LZH bietet mit seinen Anwendungen der smarten Photonik Lösungen zu gegenwärtigen und zukünftigen Herausforderungen. Dabei arbeiten Naturwissenschaftler:innen und Ingenieur:innen interdisziplinär zusammen entlang der Prozesskette: von der Komponentenentwicklung für spezifische Lasersysteme oder für Quantentechnologien bis hin zu Prozessentwicklungen für die unterschiedlichsten Laseranwendungen, zum Beispiel für die Medizin- und Agrartechnik oder für den Leichtbau im Automobilsektor. 18 erfolgreiche Ausgründungen sind bis heute aus dem LZH hervorgegangen. Das LZH schafft so einen starken Transfer zwischen grundlagenorientierter Wissenschaft, anwendungsnaher Forschung und Industrie – und nutzt Licht für Innovation.