Mit „MIR“ in neue Zukunftsfelder

Lasertechnik
22.07.2016
Erstellt von neoLASE GmbH / BMBF-Verbundprojekt - NUKLEUS

Projekt NUKLEUS gestartet: Lasermikromaterialbearbeitung im mittleren Infrarotbereich (MIR) soll neue Anwendungsfelder in der organischen Photonik und Elektronik ermöglichen.

Die Lasertechnologie ist zu einem zuverlässigen Werkzeug in einer Vielzahl von Anwendungsgebieten geworden. Heutige Produktionstechnologien im Consumer Bereich oder in der Medizintechnik wären ohne die präzise Mikromaterialbearbeitung mittels Ultrakurzpulslaser nicht möglich. Diese Anwendungsgebiete zu erweitern und neue Applikationen zu ermöglichen, ist Ziel des Verbundprojekts NUKLEUS.

Die Laserbearbeitung neuer Materialien wie Polymere oder organische Werkstoffe erfordern Wellenlängen größer als 3 µm und damit neuartige Ultrakurzpuls-Strahlquellen. Somit kann eine zukunftssichere und effiziente Bearbeitung von transparenten Kunststoffen für die mobile Kommunikationstechnik oder die selektive Bearbeitung von organischen Polymeren für die Elektronik oder der Photovoltaik sichergestellt werden. Basis ist hierbei die Nutzung der bei Kunststoffen, abhängig von ihrer chemischen Zusammensetzung, typischen Absorptionsbanden im mittleren Infrarotbereich (MIR).

Durch Abstimmung der Laserwellenlänge (3-7µm) auf diese Banden kann eine effiziente, resonante und damit selektive Bearbeitung erfolgen. Derzeitige Kurzpuls-MIR-Laser sind komplexe, mehrstufige und kostenintensive Systeme, die hauptsächlich im wissenschaftlichen Bereich eingesetzt werden. Das Ziel des Verbundvorhabens ist daher die Demonstration von innovativen und industrietauglichen Ultrakurzpuls-Strahlquellen mit neuen Kenndaten bezüglich ihres emittierten Spektralbereichs.

Hierzu hat sich ein Team geformt, das beginnend mit der Pulsquelle (TOPTICA Photonics), der Nachverstärkung (neoLASE und Active Fiber Systems), einer Pumpquellenentwicklung (LISA Laser) und der Konversion in den MIR-Bereich (APE) alle Systemkomponenten abbildet. Der Verbund wird durch ein Expertenteam der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Laser Zentrum Hannover e. V. bei der Forschungstätigkeit unterstützt. Die direkte Einbindung industrieller Applikationen durch die assoziierten Partner LPKF und Mühlbauer stellt eine zielgerichtete industrielle Ausrichtung sicher.

Das wirtschaftliche Potenzial der geplanten MIR Kurzpuls-Strahlquelle ist enorm; so wächst bereits jetzt der MIR-Lasermarkt viermal schneller als der gesamte Lasermarkt. Insbesondere für den Bereich der organischen Elektronik wird ein Marktvolumen von 10 Mrd. Euro im Jahr 2019 vorausgesagt.

Das NUKLEUS-Projekt („Neuartige UKP-Laserstrahlquellen bei 2 µm mit einstufiger Konversion in den MIR-Bereich“) ist Anfang März 2016 gestartet. Über einen Zeitraum von drei Jahren wird das Projekt im Rahmen der Initiative „Effiziente Hochleistungs-Laserstrahlquellen (EffiLAS)“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit knapp 2 Millionen Euro gefördert.

Ansprechpartner

Dr. Maik Frede
neoLASE GmbH
Hollerithallee 17
30419 Hannover
Telefon: (0511) 515160-15
E-Mail:mailto:mf(at)neoLASE.com