Hochbrillanter Diodenlaser-Strahl trifft ins Ziel
Zieleinlauf für „FaBriDi“: Das Berliner Forschungsbündnis aus Wissenschaft und Wirtschaft präsentiert am Ende seiner Projektlaufzeit einen „Fasergekoppelten hochbrillanten Diodenlaser“. Er ist leistungsfähiger als alle bisherigen auf dem Markt.
Wie ein Schatz liegt das goldene Kästchen auf blauem Grund, verschlossen unter einem Glasdeckel. Die Buchstaben FaBriDi sind in das Gehäuse geprägt: Nach drei Jahren Forschungsarbeit gibt es nun den „Fasergekoppelten hochbrillanten Diodenlaser“, der sich leicht in verschiedene Systeme integrieren lässt. Das Ferdinand-Braun-Institut Berlin, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik, ist bekannt für seine Kompetenzen bei der Erforschung von elektronischen und optischen Komponenten und Modulen, die ihre Anwendung in der Medizintechnik, Präzisionsmesstechnik und Sensorik finden. „Für das FaBriDi-Modul gibt es auch schon weltweit Anfragen, unter anderem aus Russland und Korea“, sagt Katrin Paschke. Sie hat das InnoProfile-Transfer-Verbundprojekt koordiniert. FaBriDi war ein Forschungsbündnis mit mittelständischen Unternehmen. Im Frühjahr 2015 präsentierten die Partner ihren FaBriDi-Demonstrator auf der Messe „Laser World of Photonics“ in München – und fanden große Beachtung.
Leistungssteigerung trotz Miniaturisierung
Was ist das Besondere an diesem Kästchen, das etwa so groß ist wie eine halbe Streichholzschachtel? In eben dieser Miniaturisierung liege seine Größe, betont die Projektleiterin und nennt in diesem Zusammenhang einige Anwendungsgebiete: In der Medizintechnik, Augenheilkunde, Displaytechnologie, Laserspektroskopie müssen die Module klein und transportabel sein.
Das Forschungsbündnis befasste sich mit dem Design für das etwa acht Quadratzentimeter kleine Gehäuse und mit der Miniaturisierung seines Innenlebens, der Chiptechnologie. Zielsetzung dabei war, dass die Leistung des Dioden-Laserstrahls alle bisher auf dem Markt verfügbaren Diodenlaser mit Faserausgang übertrifft.
„Wir haben unser Ziel erreicht. Unser Diodenlaser-Modul hat eine Leistung von 4,3 Watt“, sagt Katrin Paschke. Im Vergleich mit ähnlichen Produkten sei dies eine zehnmal bessere Leistung. Sie lenkt die Aufmerksamkeit auf den Single-Mode-Faserausgang. An dem Gehäuse steckt ein Kabel mit nur einem sehr schmalen Lichtwellenleiter. „Eine enge Faser hat gegenüber einem weiten optischen Faserdurchmesser den Vorteil, dass der Strahl eine sehr gute Qualität hat und sich besser fokussieren lässt“, erklärt Katrin Paschke.
Automatisierte Montage für Serienproduktion
Behutsam wird das Mikromodul in den Kasten zurückgelegt. Bei diesem Ausstellungsstück unter Glas soll es nicht bleiben. Allerdings sind auf dem Weg vom Demonstrator zum marktreifen Produkt noch einige Entwicklungsschritte zu gehen. Bislang mussten die Bauteile wie Fasern und Linsen per Hand justiert und zu einem Modul verlötet und verklebt werden. „Bei einer Produktherstellung in großer Stückzahl muss die Montage aus Zeit- und Kostengründen automatisch erfolgen“, sagt die Wissenschaftlerin. Ein junges Unternehmen konnte Katrin Paschke schon überzeugen, diese Entwicklungsidee weiter zu verfolgen.
Apropos jung: „In Forschung und Wirtschaft werden Physiker und Ingenieure gesucht“, weiß die Wissenschaftlerin. Die FaBriDi-Partner wurden gemeinsam aktiv, um zur Lösung des Nachwuchsproblems beizutragen. Im Physik-Leistungskurs an einem Berliner Gymnasium beispielsweise, in der Langen Nacht der Wissenschaften oder auch vor Ort in den Unternehmen konnten sie junge Leute für das Abenteuer Forschung interessieren. Der hochbrillante Diodenlaser-Strahl war daran nicht unbeteiligt.
Weitere Informationen zur InnoProfile-Transfer-Initiative FaBriDi finden Sie hier.