Osram: BMBF-Projekt zu infraroten Laserquellen

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Im Rahmen der Förderinitiative Integrierte Mikrophotonik koordiniert Osram Opto Semiconductors das Verbundprojekt IMOTHEB (Integrierte mikrooptische und mikrothermische Elemente für Diodenlaser hoher Brillanz). Ziel ist es, die Leistungsfähigkeit von Lasersystemen zu steigern und gleichzeitig die Produktionskosten zu senken.

 

Projektpartner sind DILAS Diodenlaser sowie das Max-Born-Institut. Das Projekt läuft vom 1.10.2012 bis 30.9.2015 und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt.

 

Diodengepumpte Hochleistungslasersysteme zur optischen Materialbearbeitung, wie Schneiden oder Schweißen, spielen in der Industrie eine immer wichtigere Rolle. Ihre Vorteile gegenüber Kohlendioxidlasern oder blitzlampengepumpten Lasern sind geringere Betriebskosten, eine höhere Effizienz und kleinere Baugrößen.

 

Insbesondere Faserlaser und fasergekoppelte Diodenlaser gewinnen für die optische Materialbearbeitung zunehmend an Bedeutung. Ihre wachsende Verbreitung rückt jedoch Kostenaspekte immer mehr in den Mittelpunkt. Für die Zukunft sind daher Entwicklungen gefragt, welche die Leistungsfähigkeit der Lasersysteme erhöhen und gleichzeitig die Produktionskosten senken.

 

Zu den Schlüsselkomponenten zählen dabei infrarote Halbleiterlaserdioden, die man auch zum Pumpen – also zum Anregen mit optischer Energie – von Faserlasern verwendet. Sie bieten großes Potenzial für die Automatisierung der Produktion und für die Miniaturisierung der Systeme, weil sich beispielsweise die Anzahl an Halbleiterchips durch Leistungssteigerung reduzieren lässt.

 

Ziel des Verbundprojekts IMOTHEB ist es daher, neue Ansätze und Technologien zu erforschen, welche die Kosten für die Pumpmodule, die neben den Halbleiterlasern auch Kühlelemente, Optiken und Sensorik enthalten, zukünftig signifikant reduzieren. Gleichzeitig ist geplant, über die Projektlaufzeit bis September 2015 die Leistung der Halbleiterlaser bei gleichbleibender Strahlqualität um 40 Prozent zu erhöhen.

 

IMOTHEB bildet die gesamte Wertschöpfungskette vom Halbleiterchip bis zum kompletten Lasersystem ab. Die dafür erforderlichen Kompetenzen bringen die Verbundpartner mit: Osram Opto Semiconductors koordiniert das Verbundprojekt und bringt sein Know-how für Halbleiter, Laserdioden und Laserbarren ein; Simulationen werden im Unterauftrag an das Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik vergeben.

 

DILAS verantwortet die Aufbautechnik mit verbesserten Wärmewiderständen sowie einer höheren Integration in Lasermodule, und realisiert die Automatisierung in der Modulfertigung. Das Max-Born-Institut fungiert als wissenschaftlicher Partner, der die Chips und Module analysiert und charakterisiert.

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