Was Ultrakurzpuls-Laser in der Industrie möglich machen

Für ihre Methode zur Erzeugung besonders intensiver, ultrakurzer Laserimpulse wurden Gérard Mourou und Donna Strickland am 2. Oktober 2018 in Stockholm mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Die mittlerweile weit verbreitete CPA-Technik (Chirped Pulse Amplification) erlaubt es, mit sehr kurzen und gleichzeitig extrem leistungsstarken Laserimpulsen verschiedenste Materialien schonend zu bearbeiten.

Das Hochtechnologieunternehmen Trumpf setzt bei seinen Lasersystemen für besonders feine und sensible Materialien auf Ultrakurzpuls (UKP)-Technologie und zeigt damit, dass das Verfahren auch aus industrieller Sicht bahnbrechend ist.

UKP-Laser verhindern, dass sich das Material beim Bearbeiten erhitzt. So lassen sich bestehende industrielle Anwendungen mit höherer Qualität umsetzen. Zusätzlich erlauben die UPK-Laser gänzlich neue industrielle Bearbeitungsprozesse, wie zum Beispiel das effiziente, ultrapräzise Trennen von Glas.

Hier zwingen die ultrakurzen Laserblitze der UKP-Laser im Femtosekundenbereich den eigentlich transparenten Werkstoff Glas, mehrere Photonen auf einmal aufzunehmen. Diese sogenannte Multiphotonenabsorption verbessert die Aufnahme des einfallenden Laserlichts enorm. Das Glas schluckt die Energie des Lasers in Billionstel Sekunden und wird dabei dank der moderate Energie nur lokal verändert. Mit dem TOP-Cleave-Prozess hat Trumpfein Verfahren entwickelt, das die exakt dosierten Impulse nutzt, um Glas exakt zu trennen.

Die UKP-Laser der Serien TruMicro 2000 und TruMicro 5000 Femto Edition von Trumpf arbeiten nach dem von Mourou und Strickland entwickeltem Prinzip.

Das Hochtechnologieunternehmen hat in den vergangenen Jahren eine vierstellige Zahl von UKP-Lasersystemen auf den internationalen Markt gebracht. Zum Einsatz kommen die UKP-Laser von Trumpf vor allem in der Mikrobearbeitung, bei der Herstellung elektronischer Bauteile oder beim Glasschweißen.

Gérard Mourou steht wie kein anderer für extremes Licht. Er initiierte weltweit die Gründung von Höchstleistungslaser-Zentren, zuletzt das europäische Großprojekt Extreme Light Infrastructure (ELI) und schuf eine internationale Gemeinschaft von Wissenschaftlern auf dem Gebiet. Zahlreiche Preise würdigen sein Wirken, darunter der renommierte Berthold Leibinger Zukunftspreis für angewandte Lasertechnologie im Jahr 2016.