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Forscher der Universität Jena mit Lösungsansätzen für Laser vom 23.-26. Juni auf der LASER in München
Jena (20.06.03) Faszination Laser - aufgrund seiner speziellen Eigenschaften ist Laserlicht dem herkömmlichen Licht bei einer Vielzahl von Anwendungen überlegen. Seine hohe Intensität dient in der Physik und Chemie zur selektiven Anregung von Atomen, um definierte Reaktionen auszulösen. Wegen der hohen Leistungsdichte eignet es sich zum präzisen Schweißen und Schneiden von Metallen. Auch im Vermessungswesen und für die Nachrichtenübertragung sind Laser unentbehrlich und letztendlich wollen wir die junge Technologie auch in unserem Alltag, sprich in CD-Spielern oder Laser-Druckern, nicht mehr missen. Um den Ansprüchen im jeweiligen Einsatzgebiet zu genügen, werden Laser mit speziellen Eigenschaften benötigt. An deren Entwicklung und Verbesserung arbeiten auch Physiker der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Auf der Messe LASER in München stellen drei Arbeitsgruppen vom 23.-26. Juni auf dem Gemeinschaftsstand "Forschung für die Zukunft" ihre Entwicklungen und Lösungsansätze für die Laser von morgen vor.
Diese sollen mal besonders leistungsstark sein, mal definiert kurze Pulse und mal Licht bestimmter Wellenlängen aussenden. Da Laser ein kompliziertes Innenleben haben, arbeiten die Jenaer Experten an der Verbesserung verschiedener Laser-Komponenten. So wurden unter Prof. Dr. Wolfgang Richter am Institut für Festkörperphysik der Universität Jena gemeinsam mit der BATOP GmbH sättigbare Absorberspiegel entwickelt. Setzt man diese neuartigen Laserspiegel aus Halbleitermaterial in kontinuierlich strahlende Laser ein, senden diese ultrakurze Lichtpulse sehr hoher Strahlungsleistung aus. Solche Lichtpulse können beispielsweise zur Untersuchung von Zeitabläufen in der Molekularbiologie oder zur Erzeugung sichtbarer Laserstrahlung für Großbildprojektoren eingesetzt werden.
Am Institut für Optik und Quantenelektronik der Uni Jena werden die Absorberspiegel genutzt, um Hochleistungslaser zu entwickeln. Dazu müssen die kurzen Pulse noch weiter verstärkt werden. Diodengepumpte Festkörperlaser (DPSS-Laser) heißen die leistungsstarken Hoffnungsträger, an denen unter Prof. Dr. Roland Sauerbrey gearbeitet wird. Das entstehende Lasersystem soll eine Leistung von einem Petawatt generieren. Das entspricht 10 hoch 15 Watt. Dafür wären sonst eine Million Kernkraftwerke notwendig. Der Trick liegt u. a. in der Verwendung spezieller Laserdioden. Der durch das Thüringer Wissenschaftsministerium geförderte Jenaer Ansatz ist weltweit einzigartig. Anwendungen für solche Laser sind z. B. die Beschleunigung von Elementarteilchen und Kernumwandlung. Stichwort: experimentelle Astronomie, künstliche Sterne im Labor. Physik also für die physikalische Forschung.
Eine andere Zielgruppe haben die am Institut für Angewandte Physik optimierten Laserkomponenten. Das Team um Prof. Dr. Andreas Tünnermann stellt auf der Messe integriert-optische Modulatoren für den sichtbaren und infraroten Wellenlängenbereich vor. Mit diesen können aus einer Folge von Pulsen einzelne selektiert oder ein Lasersignal beliebig zeitlich geformt werden. Solche Komponenten sind wichtig für die Erzeugung kurzer Laserpulse mit hohen Wiederholraten, wie sie in der Kurzpuls-Materialbearbeitung beispielsweise bei der Fertigung von Einspritzdüsen für neue Dieselmotoren genutzt werden können.
Eine weitere Jenaer Spezialität sind die Faserlaser im sichtbaren Spektralbereich. Anwendungsfelder der handlichen sichtbaren Laserlichtquellen sind z. B. die Belichtung von Fotopapier, um digitale Bilder mit hoher Qualität aufs Papier zu bringen oder in der Fluoreszenzmikroskopie zur Beobachtung molekularer Prozesse in der Medizin oder Biologie. Die Fluoreszenzfarbstoffe werden hier mit ein paar Milliwatt sichtbarem Licht angeregt. Dazu nutzte man bisher uneffektive Gaslaser, die mit zwei Kilowatt elektrischer Leistung gespeist wurden - quasi Energieschleudern. Die Faserlaser können das besser: In ihnen befindliche speziell zusammengesetzte und beschichtete Glasfasern ermöglichen einen so genannten Upconversion-Prozess, mit dem die sichtbare Laserstrahlung auf engstem Raum mit hoher Effizienz erzeugt wird.
Hinweis für die Medien: Der Messestand "Forschung für die Zukunft" befindet sich in Halle C1 / Stand C1.419 (Standtelefon/Fax: 089-94964507)
Kontakte:
Zu Faserlasern und integriert-optischen Modulatoren: Prof. Dr. Andreas Tünnermann, Institut für Angewandte Physik der Universität Jena,
Tel.: 03641 / 657640; Fax. 03641 / 657680
E-Mail: tuennermann@iap.uni-jena.de
Zu Komponenten für Hochleistungs DPSS-Lasern: Dr. Joachim Hein, Institut für Optik und Quantenelektronik der Universität Jena,
Tel.: 03641 / 947209; Fax:03641 / 947299
E-Mail: jhein@ioq.uni-jena.de
Zu sättigbaren Absorberspiegeln und superlumineszenten Dioden: Prof. Dr. Wolfgang Richter, Institut für Festkörperphysik der Universität Jena
Tel.: 03641 / 947440; Fax: 03641 / 947442
E-Mail: richter@pinet.uni-jena.de
http://www.iap.uni-jena.de
http://www.physik.uni-jena.de/ioq.html
http://www.physik.uni-jena.de/~layer
Criteria of this press release:
Mathematics, Physics / astronomy
transregional, national
Miscellaneous scientific news/publications
German
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