Bedeutung der Laserphysik und -technik

Der Laser ist heute ein wissenschaftlich-technisches Gerät mit Anwendungen in der verarbeitenden Industrie, der Medizin, der Informationstechnik und der Wissenschaft.  Die besonderen Eigenschaften der Laserstrahlung machen diesen vielfältigen Einsatz möglich. Fast alle Materialien lassen sich mit dieser Strahlung schneiden, schweißen, bohren und härten; Flüssigkeiten und Gase können analysiert und chemische Reaktionen ausgelöst werden; das Laserlicht überträgt und liest Informationen. Die Lasermeßtechnik gestattet berührungslose Entfernungs-, Geschwindigkeits- und Oberflächenmessungen mit bisher nicht erreichbarer Genauigkeit.  Die Medizin benutzt den Laserstrahl zur Diagnose und zur Therapie.

In den Industrieländern gehört die Lasertechnik zu den Schlüsseltechnologien.  Die Beherrschung dieser Technik ist daher entscheidend für die internationale Wettbewerbsfähigkeit von wichtigen Branchen im Maschinenbau, in der Elektronik sowie der Kommunikation und der Medizintechnik.

Die Bedeutung der modernen Lasertechnik für Wirtschaft und Gesellschaft wird in der Deutschen Agenda “Optische Technologien für das 21. Jahrhundert” (ISBN 3-00-0006083-9) analysiert und bewertet. Als Fazit wird festgestellt:

Das Photon wird das Elektron als Innovationsträger ablösen.

Das Marktvolumen der Optik wird das der Elektronik erreichen, vermutlich sogar übersteigen.

Forschung und Entwicklung

Um der Bedeutung der Lasertechnik auch in Zukunft gerecht zu werden, bedarf es einer intensiven Grundlagenforschung auf dem Gebiet der Laserphysik und der lasergestützten Meß- und Analysetechnik. Von gleicher Bedeutung ist die anwendungsorientierte Laserforschung. Die anwendungsorientierte Forschung schafft die Basis für den Technologietransfer von der Universität in die Industrie.

Die Anforderungen, die aus der jeweiligen Anwendung resultieren, sind vielfältig. Daher wird heute mit erheblichen Anstrengungen an der Weiterentwicklung bekannter Laserstrahlquellen sowie an neuen Laserkonzepten gearbeitet. Die Entwicklung ist geprägt durch Miniaturisierung und kompaktere Bauweise, höhere Leistungen und bessere Strahlqualität, sowie der Erschließung neuer Wellenlängenbereiche. Weitere Ziele sind die Erzeugung von hochmonochromatischem Laserlicht und die Erzeugung von ultrakurzen Lichtimpulsen.

Zu den Schwerpunkten von nationalen Forschungsprogrammen gehören daher die Femtosekundentechnologie sowie die Entwicklung einer neuen laseroptischen Mikrosystemtechnik. Diese neue Technik basiert auf modernen mikrotechnologischen Verfahren (wie Epitaxie, Lithographie, Aufdampfen, Sputtern, Ätzen, Strukturieren und Bonden). Das Ziel dieser Mikrotechnik ist die Integration von Halbleiterlasern und optischen Komponenten zu optischen Systemen im Watt- und Multiwattbereich mit miniaturisiertem Aufbau, hoher Zuverlässigkeit, geringem Energieverbrauch und niedrigen Produktions- und Betriebskosten.

Zur Bedeutung dieser neuen laseroptischen Mikrosystemtechnik sagt die Technologieprognose “Optische Technologien im 21. Jahrhundert”:

Die Integration von hybriden aktiven und passiven optischen Komponenten in optische Systeme ist eine der größten technischen Herausforderungen zur Realisierung von massenfabrizierbaren miniaturisierten Strahlquellen und Produkten.

Die neue laseroptische Mikrosystemtechnik soll am Beispiel von neuen Laserstrahlquellen für die Laserdisplaytechnik entwickelt werden. Die Entwicklung der dafür benötigten innovativen Konzepte ist ein Schwerpunkt der Forschung und Entwicklung in der Arbeitsgruppe

Forschungsschwerpunkte in der Arbeitsgruppe

Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten, die gegenwärtig in der Arbeitsgruppe durchgeführt werden, konzentrieren sich vor allem auf folgende Projektbereiche:

Obige Links verweisen auf eine Übersicht sowie auf kurze Beschreibungen der Projekte, die zu diesen Themen durchgeführt werden. Außerdem geben wir Ihnen eine Übersicht über die Mitarbeiter der Arbeitsgruppe und eine Liste von ausgewählten Publikationen.

Möchten Sie Kontakt zu uns aufnehmen, nutzen Sie bitte die aufgeführten Adressen. Dort finden Sie auch eine Wegbeschreibung.

                         Prof. Dr. Richard Wallenstein