Effiziente Hochleistungs-Laserstrahlquellen (EffiLAS)

Im Rahmen der zu fördernden Projekte sollen vorwettbewerbliche Arbeiten im Hinblick auf die Erforschung und Entwicklung innovativer, effizienter Laserstrahlquellen mit neuen oder erweiterten Funktionalitäten im Rahmen industriegeführter Verbundprojekte durchgeführt werden, die dazu führen, dass die Marktdurchdringung der Lasertechnik in bestehenden Applikationsfeldern gesteigert oder neue Einsatzgebiete erschlossen werden können.

Wesentliche Ziele sind eine Steigerung von Effizienz, Ausgangsleistung, Pulsenergie, Brillanz und Zuverlässigkeit, eine Reduktion von Kosten und Systemkomplexität sowie die Erschließung neuer Wellenlängenbereiche, die für Anwendungen in der Produktion, der Messtechnik oder den Umwelt- und Lebenswissenschaften relevant sind.

Die erarbeiteten Ergebnisse sollen die Grundlagen für neue, anwendungsrelevante Laserstrahlquellen für den kontinuierlichen oder den gepulsten Betrieb bis in den UKP-Bereich und deren industrielle und gesellschaftliche Nutzung und Anwendung in verschiedenen Bereichen bilden. Mögliche Konzepte für effiziente Strahlquellen sind z. B. innovative Dioden- und Mikrochiplaser oder diodengepumpte Festkörperlaser (DPSSL), Scheiben- und Faserlaser.

Mögliche Themen sind u. a.:

• Diodenlaser mit hoher Ausgangsleistung bei guter Strahlqualität zur direkten Anwendung z. B. in der Produktionstechnik; Frequenzkonversion von Diodenlasern
• Konzepte zur Steigerung von Lebensdauer und Zuverlässigkeit von Diodenlasern
  Hochleistungs-InGaN-Diodenlaser für die Materialbearbeitung
• Effiziente Hochleistungs-Lasersysteme und Optik-Komponenten im UV/VUV‐Bereich
• Effiziente Lasersysteme und kohärente Quellen mit Emissionen im MIR (1.5 – 5.0 μm) für Anwendung in der Produktionstechnik, Umwelttechnik und den Lebenswissenschaften (sowohl direkt als auch via Frequenzkonversion)
• Hybride Laser- und Optikkonzepte, z. B. für das dichte Multiplexen und Verstärken von Laserstrahlung bei höheren Ausgangsleistungen, insbesondere Halbleiter- und Faserstrukturen für ein größeres Modenvolumen und Konzepte zur spektralen Kontrolle
• Hochbrillante Strahlquellen mit einer großen Zahl einzeln ansteuerbarer Kanäle, hoher Integrierbarkeit, Kompaktheit und Stabilität; Multistrahlsysteme mit individueller Strahlformung und -ablenkung, sowie kohärenter und inkohärenter Überlagerung zur Leistungsskalierung
• Integrierte Wafer-Technologie (optische, elektro-optische oder elektrische Funktionen), beispielsweise für effiziente Laserstrahlquellen bis in den kW-Bereich oder kostengünstige Laser für Konsumanwendungen
• Hoch performante, kostengünstige und kompakte Strahlquellen beispielsweise für den Einsatz in der 3D-Sensorik
• Modulare Strahlquellenkonzepte zur Steigerung der Wartungsfreundlichkeit und Reduktion der Ausfallzeiten durch schnelle Austauschbarkeit kritischer Komponenten
• Strahlquellen mit einstellbaren/adaptiven Strahlprofilen
• Faserbasierte Strahlführungssysteme für UV- und UKP-Lasersysteme
• Miniaturisierung und Systemintegration durch hybride und monolithische Lösungen, z. B. Ersetzen diskreter Optik durch Planar- und Faseroptik, Integration zusätzlicher Funktionalitäten
• Automatisierbare Aufbau- und Verbindungstechniken für Hochleistungslaser und -systeme sowie batchbasierte Fertigungstechnologien, die z. B. den besonderen Anforderungen an die Stabilität und an eine Kontrolle des Wärmeflusses gerecht werden oder eine hochpräzise Positionierbarkeit und Befestigung zulassen
• Neue Konzepte für die Wärmeabfuhr (insbesondere auch für hoch integrierte Systeme) auf der Basis innovativer Materialien mit minimierten thermischen Ausdehnungskoeffizienten oder hoher Wärmeleitfähigkeit sowie geeigneter Fügetechnologien

Die Auflistung der Verfahren, Stichworte und Branchen ist beispielhaft und nicht als vollständig anzusehen. Die vorgeschlagenen Lösungsansätze sollen prinzipiell für eine künftige wirtschaftliche Serienfertigung geeignet sein. Die Funktionsfähigkeit praktikabler Konzepte ist durch Demonstratoren nachzuweisen.

Förderfähig sind grundlegende, anwendungsorientierte Forschungsarbeiten des vorwettbewerblichen Bereichs, die durch ein hohes wissenschaftlich-technisches Risiko gekennzeichnet sind.

Bitte beachten Sie: Dies sind nur Auszüge aus der Fördermaßnahme. Die rechtlich geltende Bekanntmachung finden Sie im amtlichen Teil des Bundesanzeigers.