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Power für ultrakurze Pulse

Lasertechnik: Femtosekundenlaser jetzt auch für industriellen Einsatz interessant
Power für ultrakurze Pulse

Resonator des Yb: Innoslab-fs-Verstärkers Bild: ILT
Ein Femtosekundenlaser des Aachener Fraunhofer-ILT erschließt mit einer mittleren Ausgangsleistung von 1,1 kW vielfältige Anwendungsbereiche in der Mikro- und Makrobearbeitung.

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik (ILT) in Aachen haben ein Verstärker-Konzept für Femtosekundenlaser (fs-Laser) weiterentwickelt. Dadurch soll es erstmals möglich sein, eine mittlere Leistung im kW-Bereich zu erzielen. Die kurzen Pulse der fs-Laser erlauben eine ultrapräzise Materialbearbeitung. Dank der hohen mittleren Leistung kann nun auch der Durchsatz in der Produktion signifikant gesteigert werden.

Während Laser mit kontinuierlicher Strahlung (cw) häufig zum Schneiden und Schweißen genutzt werden, kommen gepulste Laser meist fürs Abtragen zum Einsatz. Dabei gilt: Je kürzer die Pulse, desto höher die Präzision der Materialbearbeitung. Außerdem können Materialien bearbeitet werden, die sich sonst nur schlecht oder gar nicht mit dem Laser bearbeiten lassen.
Allerdings hat sich der fs-Laser noch nicht in der industriellen Produktion etabliert. Dies könnte sich durch die Verfügbarkeit von fs-Lasern mit großer mittlerer Leistung und somit mehr Durchsatz, geringem Wartungsaufwand und leichter Bedienbarkeit künftig ändern.
Forschern des Fraunhofer ILT ist es nun gelungen, mit einem fs-Laser eine mittlere Leistung im kW-Bereich zu erzielen. Das Verstärker-Konzept basiert auf der Innoslab-Technologie, deren Kennzeichen ein simpler, robuster und kompakter Aufbau ist. Dr. Peter Rußbüldt, Projektleiter am ILT, hat nun zwei Innoslab-Verstärker hintereinander geschaltet. Die Verstärkerkette konnte so bei einer Pulsspitzenleistung von 80 MW und einer Pulsdauer von 600 fs eine mittlere Leistung von 1,1 kW erbringen. hw
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