Laser in der Tasche: Klein, kompakt aber leistungsstark
08.09.2006

Abb.1: Kompaktes Hochleistungslasermodul mit einer Ausgangsleistung von mehr als 400W in den Abmessungen (LxBxH) 26,5 x 6,2 x 8 cm

Wer kennt sie nicht, die Laserschwerter aus "Krieg der Sterne"? Klein und kompakt, aber voller Energie. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist auf dem besten Weg, nicht ein Laserschwert, aber doch einen kleinen, kompakten und trotzdem leistungsstarken Laser für die Materialbearbeitung zu entwickeln.

Kompakte Laser hoher Leistung haben ein hohes Potential bei industriellen Anwendungen, zum Beispiel für Schneiden und Schweißen beim Automobilbau, in der Luft- und Raumfahrt, und in der Glassindustrie. Das Problem bei den meisten so genannten "endgepumpte Festkörperlasern" ist, dass hohe Temperaturen und mechanischer Stress die zugeführte Pumpleistung der eingesetzten Laserstäben – der Kern eines Laser – begrenzen.

Diese Einschränkung kann durch den Einsatz von innovativen Laserstäben aufgehoben werden. Sie bestehen aus verschiedenen Segmenten mit unterschiedlichen Eigenschaften, die zu einem Stab zusammengesetzt werden. Dadurch wird eine Leistung möglich, die dreimal höher als die eines homogenen Laserstabs ist.

Wer es ganz genau wissen will: Der aus fünf verschiedenen Segmenten bestehende Laserstab (der FEE GmbH) wird mit einem Laserdiodenstack mit einer Gesamtleistung von 710 W gepumpt. Durch die Zusammensetzung und optische Qualität des Stabs (Einzelheiten zu der Zusammensetzung des Stabs sprengen den Rahmen dieses Textes) wird eine Leistung von 413 W bei 1064 nm erreicht.

Dieser Laser – der Physiker spricht von einem Hochleistungs-, Multisegment-, endgepumpten Nd:YAG-Laser – hat dieselben optische Eigenschaften eines konventionellen seitlich gepumpten Lasers, aber eine optisch-optische Effizienz von 58 % bei einer Gesamtgröße von nur 26,5 x 6,2 x 8 cm. Zwei solche Laser passen beispielsweise bequem in einem Schuhkarton! Darth Vader, wir kommen!

Das Forschungsprojekt wird von dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt.

Business Development & Communications Abteilung
Michael Botts
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Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist eine durch Mittel des Niedersächsischen Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr unterstützte Forschungs- und Entwicklungseinrichtung auf dem Gebiet der Lasertechnik.