Optisches Lasertuning
Start-up Adloptika verbessert Strahleigenschaften von Lasern
Laser spielen in modernen Produktionsprozessen eine Schlüsselrolle. Ein Blick auf die Marktzahlen verdeutlicht das wirtschaftliche Potenzial neuartiger Lasersysteme: Allein in der Materialbearbeitung betrug das weltweite Marktvolumen für Laserstrahlquellen und -systeme im Jahr 2010 rund sechs Milliarden Euro. Etwa 40 Prozent der weltweit verkauften Strahlquellen und 20 Prozent der Lasersysteme für die Materialbearbeitung stammen aus Deutschland. Auch in der boomenden Solarindustrie sind Laser nicht mehr weg zu denken.
Mit Lasern lassen sich Solarzellen deutlich schneller, präziser und kostengünstiger herstellen. Bislang werden sie vorwiegend zur Strukturierung von Silizium-Wafern eingesetzt. Sie können aber auch die Herstellung von Dünnschicht-Solarzellen verbessern. Dazu muss der Laserstrahl allerdings sehr spezifische Strahleigenschaften haben, sagt Alexander Laskin, Projektleiter der AdlOptica Optical Systems GmbH. Spezialisiert hat sich das Unternehmen auf refraktive Optiken, die die Strahleigenschaften von Lasern optimieren.
Energieverlust halbieren
Die Optiken der AdlOptica verwandeln die lasertypische spitz zulaufende und dann schnell abfallende Gaußsche Intensitätskurve in eine abgeflachte, sogenannte Flattop-Kurve. Sie eignen sich besonders gut für Anwendungen, die eine zeitlich stabile Strahlintensität benötigen. Zudem halbieren die zwischengeschalteten Optiken den Energieverlust: „Ein Laserstrahl mit Gaußscher Verteilungskurve eignet sich vor allem für Anwendungen, wo mit hoher Intensität punktgenau gearbeitet werden muss. Ein abgeflachter Intensitätsverlauf ist bei besonders sensiblen Materialien und flächigen Anwendungen vorteilhafter“, erläutert Laskin.
Kompakt, robust und leicht in industrielle Anlagen zu integrieren
Mithilfe sogenannter refraktiver Optiken ist es möglich, die Strahlung von Hochleistungslasern entsprechend der jeweiligen Anwendung mit fast 100-prozentiger Effizienz zu homogenisieren und zu formen. Strahlquellen können mit refraktiven Mikrooptiken besonders kompakt und robust gebaut werden, wodurch sich die Integration in industrielle Anlagen vereinfacht. Refraktive Mikrooptiken verstärken den Laser, verbessern die Strahlqualität und ermöglichen somit ein effizienteres Arbeiten. „Erst neulich sprach mich ein Kollege von Jenoptik an und machte mir ein Kompliment, dass man mit refraktiven Optiken so gute Resultate erzielen kann“, verrät Alexander Laskin nicht ohne Stolz.
Rund vier Jahre hat das Team von AdlOptica an der Entwicklung der Optiken gearbeitet. Der schwierigste Part bestand darin, den unterschiedlichen Kundenanforderungen gerecht zu werden. „Wir haben aktuell 40 verschiedene Typen von Optiken im Angebot, die auf unterschiedlichste Anwendungsfelder zugeschnitten sind“, so Laskin. Zum Kundenkreis der Adlershofer Optikspezialisten zählen Universitäten und Forschungseinrichtungen, wie z. B. das Max-Born-Institut, sowie renommierte Industrieunternehmen wie Hitachi, Hewlett Packard oder BP. Nicht zu vergessen natürlich die Hersteller von Solarzellen, die die Optiken von AdlOptica in letzter Zeit besonders stark nachfragen.
von Ariane Steffen