Der Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft verleiht auf Vorschlag der Fraunhofer-Gesellschaft einen mit 50 000 Euro dotierten Preis. Damit zeichnet er wissenschaftlich exzellente Verbundprojekte der angewandten Forschung aus, die Fraunhofer-Institute gemeinsam mit der Wirtschaft und/oder anderen Forschungsorganisationen bearbeiten.
Dr. rer. nat. Peter Rußbüldt, Dipl.-Phys. Marco Höfer, Dipl.-Ing, Dipl. Wirt. Ing. Martin Traub, Dipl.-Ing (FH) Matthias Winzen, Dipl. Ing. FH Guido Rotarius (Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT)
Dipl.-Ing. Dieter Hoffmann, Dipl.-Ing. Rudolf Meyer, Dipl.-Phys. Johannes Weitenberg (RWTH), Andreas Vernaleken (MPQ), Ioachim Pupeza (MPQ), Dr. rer. Nat. Keming Du (EDGEWAVE), Dr. Daijun Li (EDGEWAVE), Jan Dolkemeyer (AMPHOS), Dr. Ing. Claus Schnitzler (AMPHOS), Dr. rer. Nat. Torsten Mans (AMPHOS), Dipl. Phys. Petra Hennig (JENOPTIK)
Lasertechnik verwendet Licht. Licht lässt sich schnell und präzise ablenken, formen und fokussieren. Pulst man Laserlicht und verkürzt die Pulsdauer immer weiter, arbeitet das Laserwerkzeug noch präziser. Ein Vorteil: Das bearbeitete Material erwärmt sich immer weniger. Deshalb sind ultrakurze Pulse mit hoher Leistung ideal für die Medizin, etwa bei Schädeloperationen, da die Hirnhaut nicht geschädigt wird, oder beim Abtragen von Tumorgewebe, um umgebende Gewebe und Blutgefäße zu schonen. Aber auch in der Materialbearbeitung wird diese Präzisionstechnik geschätzt, zum Beispiel zur Bearbeitung von Glas, wenn etwa schmale Lautsprecherschlitze in Smartphone-Displays geschnitten werden müssen.
Die genauere und schonendere Bearbeitung hochempfindlicher Materialien durch ultrakurze Laserpulse ist seit Jahren anerkannt. Bisher mangelte es aber häufig an Leistung. Die entwickelte Laser-Plattform löst dieses Problem mit dem INNOSLAB-Verstärker als Herzstück. Um eine Laserkristall-Platte - den Slab - gruppieren sich vier Spiegel. An den beiden gegenüberliegenden Seiten des Slabs tritt ein Pumpstrahl ein; ultrakurze Laserpulse passieren durch wiederholtes Umlenken über die Spiegel mehrmals den Slab. Dabei wird jedes Mal Energie vom Pumpstrahl auf die Laserpulse übertragen, bis die gewünschte Leistung erreicht ist.
Entwickelt und verfeinert wurde die Plattform vom Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT zusammen mit mehreren Verbundpartnern aus Wissenschaft und Wirtschaft: dem Lehrstuhl für Lasertechnik der RWTH Aachen, dem Max-Planck-Institut für Quantenoptik sowie den Unternehmen JENOPTIK, EdgeWave und AMPHOS - die letzten beiden sind Ausgründungen des Fraunhofer ILT.
Um neue Märkte für Lasersysteme mit ultrakurzen Wellenlängen zu erschließen musste das Entwicklerteam die mittlere Laserleistung von Ultrakurzpuls-Strahlquellen steigern - bis in den Bereich einiger hundert Watt. Denn höhere Leistung ermöglicht höhere Produktionszahlen in der Wirtschaft und kürzere Messzeiten bei wissenschaftlichen Experimenten. Zwei Verbundprojekte drehten sich zwischen 2008 und 2011 um die Entwicklung der neuen Strahlquelle: Das BMBF-Förderprojekt PIKOFLAT, in dem es um die Strukturierung von Druck- und Prägewerkzeugen ging. Ziel war hierbei, die Bearbeitungszeiten zu reduzieren; Ergebnis ist zum Beispiel die Fertigung von Prägewalzen für besonders feinstrukturierte Autoarmaturen in nur ein bis zwei Tagen. Im zweiten Verbundprojekt, KORONA, kooperierte Fraunhofer eng mit dem Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching bei München und mit der RWTH Aachen. Gemeinsam entwickelten die Wissenschaftler eine kompakte Strahlquelle, deren besonders kurzwelliges Licht die Untersuchung von Nanostrukturen ermöglicht.
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