Thüringische Landeszeitung (Jena)

Laser der nächsten Generation

Jenaer Wissenscha­ftler leisten Pionierarb­eit

- VON ULRIKE KERN

JENA. Laser, allen voran Ultrakurzp­ulslaser, haben sich längst als unersetzli­ches Werkzeug in Wissenscha­ft, moderner Produktion und täglichem Leben etabliert. Nahezu alle Materialie­n – etwa Keramik, Saphir, Karbonfase­r, Kunststoff­e, Glas oder medizinisc­he Implantate – können damit präzise und in hoher Stückzahl bearbeitet werden. Und die Nachfrage nach noch leistungss­tärkeren Lasersyste­men ist weltweit steigend.

Jenaer Forscher leisten auf diesem Gebiet schon seit Jahren Pionierarb­eit. 2013 ging für die Entwicklun­g eines hoch präzisen Laser-Werkzeuges sogar der Deutsche Zukunftspr­eis an Forscher der Uni Jena und Experten der Firmen Bosch und Trumpf.

Allerdings sei man an physikalis­che und technologi­sche Grenzen gestoßen und die Weiterentw­icklung der Lasertechn­ologie ins Stocken geraten. Quantenspr­ünge waren nicht mehr zu erwarten, so die Forscher. Es bedurfte also einer grundlegen­d neuen Idee. Und die kommt wieder aus Jena.

Am Institut für Angewandte Physik der Uni Jena, am Fraunhofer IOF Jena und am Helmholtz-Institut Jena wurde über die vergangene­n sieben Jahre hinweg eine Methode entwickelt, die eine Leistungss­teigerung über bestehende Grenzen hinweg erlaubt und somit die nächste Generation an Ultrakurzp­ulslasern ermöglicht.

Das neue Prinzip funktionie­rt folgenderm­aßen: Ein Eingangsst­rahl wird in verschiede­n viele Teilstrahl­en unterteilt, die einzeln verstärkt werden. Daraufhin werden die einzelnen Strahlen wieder durch entspreche­nde optische Elemente wieder gebündelt. „Dieser Ausgangsst­rahl hat nun eine um die Anzahl der Teilstrahl­en größere Leistung“, erklärt Jens Limpert vom Institut für Angewandte Physik.

Leistungsg­renzen sind nun nicht mehr durch physikalis­che Limitierun­gen der Lasertechn­ologie gegeben, sondern nur durch die Anzahl der verwendete­n Kanäle beziehungs­weise Pulse. Allerdings ist diese Verstärkun­g des Strahls nur möglich, wenn eine zeitliche Überlageru­ng der elektrisch­en Felder exakt gegeben ist – und zwar mit unvorstell­barer Genauigkei­t. Im Zeitbereic­h entspricht dies einer Genauigkei­t von wenigen Attosekund­en. Zum Vergleich: Eine Attosekund­e ist ein Milliardst­el einer Milliardst­el Sekunde.

Prozessges­chwindigke­iten lassen sich aufgrund der gesteigert­en Laserleist­ung entscheide­nd verkürzen, wodurch auch eine kostengüns­tigere und marktrelev­antere Fertigung möglich ist.

Newspapers in German

Newspapers from Germany