Photonik Forschung Deutschland: Aktuelle News

ibidi mit dem „BEST OF“ Industriepreis 2012 für das µ-Slide Chemotaxis prämiert

Wed, 16 May 2012 14:43:00 +0200

ibidi GmbH

Unter der Schirmherrschaft des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI) zeichnet der Huber Verlag für Neue Medien GmbH Unternehmen mit hohem wirtschaftlichem, gesellschaftlichem, technologischen und ökologischem Nutzen aus. ibidi erhält den „BEST OF“ INDUSTRIEPREIS 2012 für das µ-Slide Chemotaxis und gehört durch die Auszeichnung zur Spitzengruppe unter mehr als 500 eingereichten Bewerbungen.

Das µ-Slide Chemotaxis erlaubt die optische Analyse der Bewegung von chemotaktisch aktiven Zellen und ermöglicht damit, effektiv Wirkstoffe für Krebstherapien zu finden. Dabei sind die beiden Produktvarianten des µ-Slide Chemotaxis auf unterschiedliche Anwendungen optimiert. Das µ-Slide Chemotaxis 2D ist ideal für die Untersuchung adhärenter Zellen, wie z.B. Krebszellen oder Endothelzellen. Mit dem µ-Slide Chemotaxis 3D können darüber hinaus auch nicht-adhärente, in ein Gel eingebettete Zellen, wie z.B. Lymphozyten, untersucht werden.

„ibidi verfolgt konsequent das Ziel, anwendungsorientierte Lösungen für die Krebstherapie anzubieten“, erläutert Dr. Roman Zantl, Leiter F&E. „ Mit dem µ-Slide Chemotaxis ist ein weiterer wichtiger Schritt gelungen, funktionelle zellbasierte Assays einfach und reproduzierbar durchzuführen. Wir freuen uns, dass mit dem „BEST OF“ INDUSTRIEPREIS 2012 unser Engagement für unsere Kunden in Biotechnologie und Medizin gewürdigt wird.“

Die Technologie von ibidi wurde im Rahmen des Projekts „Optische Technologien (Biophotonik)“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. „Diese und weitere Produktentwicklungen wären ohne die intensive Förderung unserer Forschungsaktivitäten nicht möglich gewesen“, stellt Dr. Valentin Kahl, Geschäftsführer der ibidi GmbH, fest.

Weitere Informationen
www.ibidi.com

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Leistungsfähigere Breitbandspiegel verbessern Lasertechnik

Mon, 14 May 2012 13:24:00 +0200

Pressemitteilung des Verbundprojekts OptiOxid / LAYERTEC - optische Beschichtungen GmbH

Laserbasierte Verfahren kommen weltweit in der Materialbearbeitung, der Medizin und der Analytik zum Einsatz. Deutsche Firmen sind in der Laserbranche seit Jahren Weltmarktführer: So kommen im Bereich der Materialbearbeitung 40 Prozent der Laserquellen und 25 Prozent der Lasermaschinen aus Deutschland. Das im April 2012 gestartete und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Verbundprojekt OptiOxid hat das Ziel, neue Beschichtungstechnologien zur Herstellung von Breitbandspiegeln zu entwickeln, die zur Führung des Laserstrahls benötigt werden. Damit soll die Leistungsfähigkeit der Spiegel verbessert und die Kosten von Lasersystemen gesenkt werden.

Breitbandspiegel weiterentwickeln
Für die vielfältigen Anwendungen laserbasierter Verfahren werden derzeit unterschiedlichste Lasersysteme und Komponenten eingesetzt. Durch den zunehmenden Einsatz von Laserdioden und frequenzvervielfachten traditionellen Lasern kommen ständig neue Wellenlängen in den Gebrauch. Ein Trend in der Lasertechnik geht dahin, die Vielfalt der dadurch benötigten optischen Bauelemente zu reduzieren und damit sowohl die Lagerhaltungskosten, als auch mit größeren Produktionsvolumina die Herstellungskosten zu senken.

Die optischen Bauelemente sollen zudem eine hohe Winkeltoleranz bezüglich des einfallenden Lichtes und möglichst geringe Streuverluste besitzen. Ein wichtiger Schritt in diese Richtung ist die Weiterentwicklung sogenannter Breitbandspiegel. Diese Hochleistungsspiegel können einen breiten Wellenlängenbereich des elektromagnetischen Spektrums verlustfrei reflektieren und dadurch für unterschiedliche Wellenlängen und Einfallswinkel verwendet werden. Grundlage dafür sind die komplexen Beschichtungen der Laserspiegel.

Beschichtungen für Laserspiegel bestehen – je nach Anwendung – aus 20 bis 100 Einzelschichten, wobei sich im Schichtsystem Materialien mit niedriger und hoher Brechzahl abwechseln. Je weiter die Brechzahlen auseinander liegen, desto größer ist die Bandbreite des Reflexionsspektrums. Als beste niedrigbrechende Schicht hat sich Siliziumdioxid etabliert.

Neue Oxidschichten zur Fertigung von Präzisionsoptiken
Entwicklungsspielraum gibt es jedoch bei den hochbrechenden Schichten: Von allen prinzipiell geeigneten hochbrechenden Schichtmaterialien besitzt Titandioxid die höchste Brechzahl. In der Praxis wird Titandioxid bereits für die Großflächenbeschichtung von Fensterglas verwendet. Für laseroptische Anwendungen muss das Oxid jedoch besonders präzise und gleichmäßig mit möglichst feinkristalliner Struktur abgeschieden werden. Eine Aufgabe, bei der bislang angewendete Beschichtungsverfahren an ihre Grenzen stoßen.

Im Rahmen des Projektes sollen hochbrechende Oxidschichten mit einem Vakuumverfahren, dem „Magnetronsputtern mit hohem Ionisationsgrad“ abgeschieden werden. Der Schlüssel des Verfahrens liegt darin, den abzuscheidenden Teilchen mehr Energie als bei herkömmlichen Beschichtungsprozessen mitzugeben. Durch die zusätzliche Energie sollen sich feinkristalline, dichte Strukturen ausbilden, mit dem Ziel, über die Schicht eine gleichmäßige Brechzahl zu erzielen und Streuverluste durch zu große Kristallite zu vermeiden.

Damit soll ein Verfahren entwickelt werden, um Titandioxid in ausreichender Qualität für präzisionsoptische Anwendungen abzuscheiden. Hierdurch wird die Güte von Breitbandspiegeln entscheidend verbessert und deren Einsatzgebiet erheblich erweitert. Ziel des Forschungsprojektes ist es, die sehr große Teilevielfalt zu reduzieren und damit Kosten bei Herstellern und Käufern von Lasersystemen zu senken.

Hintergrundinformationen zum Verbundprojekt
An dieser Aufgabe arbeiten im Rahmen des BMBF-Verbundprojektes OptiOxid drei Partner, die Firma LAYERTEC aus Mellingen als Hersteller von optischen Bauelementen, die Firma TRUMPF Laser aus Schramberg als Hersteller von Hochleistungslasern und das Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik Dresden (FEP) als Forschungsinstitut.

Die Fördersumme des Verbundprojektes beträgt 474.000 Euro. Bis zum Meilenstein des Projektes im März 2014 soll eine Beschichtungstechnologie gefunden sein, mit der das Titanoxid in der gewünschten Struktur erzeugt werden kann. Bis zum Projektabschluss im März 2015 soll ein Demonstrator für einen Breitband-Laserspiegel entstehen, der die Leistungsfähigkeit der neuen Technologie unter Beweis stellen wird.

Ansprechpartner
Dr. Stefan Schippel
LAYERTEC GmbH
Ernst-Abbe-Weg 1
99441 Mellingen
036453 - 744 – 0
schippel@layertec.de

Weitere Informationen
Steckbrief BMBF-Verbundprojekt OptiOxid

Ultrakurze Laserpulse machen Tiefdruck umweltfreundlicher

Fri, 11 May 2012 17:04:00 +0200

Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT /
VDI Technologiezentrum GmbH

Preisträger des Innovation Award Laser Technology 2012, der seitens des Arbeitskreises Lasertechnik e.V. und des European Laser Institute ELI am 9. Mai 2012 im Rathaus zu Aachen verliehen wurde, ist Dr. Stephan Brüning, verantwortlich für die Entwicklung von Laseranwendungen bei der Schepers GmbH&Co KG, Vreden. Dr. Stephan Brüning und sein Team haben sich mit der Innovation „Dreidimensionale Mikrostrukturierung von großen Oberflächen für Druck- und Präge-Anwendungen mit Hochleistungs-Ultrakurzpuls-Lasern“ an der offenen Ausschreibung beworben.

Bei den ausgezeichneten Arbeiten handelt es sich um die Ergebnisse des durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Verbundprojekts PIKOFLAT. Ziel dieses Projekts war es, ultrakurze Laserpulse für den wirtschaftlichen Einsatz in der Herstellung von hochpräzise strukturierten Prägewalzen nutzbar zu machen. Durch den Einsatz der Lasertechnologie können aufwändige und teure nasschemische Ätzprozesse ersetzt werden, was sowohl der Umwelt und den Arbeitsbedingungen zu Gute kommt als auch eine Senkung der Herstellungskosten erlaubt.

Im Rahmen des geförderten Projektes PIKOFLAT haben die Schepers GmbH und das gesamte Projektteam eine neue Scannertechnologie und neue Abtragprozesse entwickelt, die Scan-Geschwindigkeiten bis zu 50 m/s erlauben. Mit einem schnell drehenden Rotationszylinder und einem zusätzlichen schnellen Scanner auf Basis eines akustooptischen Deflektors, können Pikosekunden-Laserpulse von über 10 MHz für die qualitativ hochwertige Mikrobearbeitung eingesetzt werden. Das Projektteam hat ein 400W Pikosekunden MOPA-Lasersystem auf der Basis eines 10,6 MHz Seeder-Lasers und eines Slab-Laserverstärkers realisiert. Das Lasersystem und das neue Scannersystem wurden in eine Digilas Zylinderlasergravuranlage integriert. Diese stellt nun eine neue Maschinentechnologie dar, die alle gängigen rotierenden Gravursysteme in der Bearbeitungsqualität übertrifft. Mit diesem System können mit Ultrakurzpulslasern erstmals Abtragsraten in Metall bis zu 20 mm³/min realisiert werden.

Das Laserabtragen mit ultrakurzen Pulsen – gemeint sind damit Laserpulse mit Dauern von einigen Femtosekunden (1 fs = 10⁻¹⁵ s) bis hin zu wenigen Pikosekunden (1 ps = 10⁻¹² s) – erlaubt die Einbringung hochpräziser Strukturen in nahezu jedes beliebige Material. Die hohe Präzision und Auflösung der Strukturen, die mit Ultrakurzpuls-Lasersystemen realisierbar sind, stoßen auf größtes Interesse in der Druck-, Gravur- und Prägeindustrie (z.B. Sicherheitsdruck, elektronischer Druck, Display und Smartphone Herstellung). Feinste dreidimensionale Strukturen können mit dem Laser direkt und schmelzfrei in Kupfer-, Nickel-, Aluminium- und Stahl-Oberflächen erzeugt werden. Für die Oberflächenbearbeitung von großen Prägewalzen mit Durchmessern von mehr als 100 mm und Längen größer 1 m sind jedoch hohe Flächenraten zum Laserstrukturieren und -abtragen notwendig, um eine wirtschaftliche Produktion zu gewährleisten. Die mit dem Innovation Award Laser Technology 2012 ausgezeichneten Arbeiten schaffen die Grundlage für den wirtschaftlichen Einsatz der UKP-Technologie in der Druck- und Prägeindustrie. Die Anwendungsfelder reichen dabei vom Verpackungs-, Sicherheits- und Tief über die gedruckte Elektronik bis hin zur Fertigung von Mikroprägungen für funktionale Oberflächen oder Sicherheitsanwendungen.

Hintergrund zum Preis
Der Innovation Award Laser Technology wird vom Arbeitskreis Lasertechnik e.V. und dem European Laser Institute ELI alle 2 Jahre als europäischer Wissenschaftspreis verliehen. Er richtet sich sowohl an Einzelpersonen als auch an Projektgruppen, deren Fähigkeiten und Engagement zu einer herausragenden Innovation auf dem Gebiet der Lasertechnik geführt haben. Die abgeschlossenen wissenschaftlichen und technologischen Arbeiten befassen sich im Kern mit der Nutzung und Erzeugung von Laserlicht zur Materialbearbeitung und haben zu einem belegbaren wirtschaftlichen Nutzen für die Industrie geführt. Die internationale Jury besteht aus 10 Vertretern aus Industrie und Wissenschaft

Weitere Informationen
Pressemitteilung des Fraunhofer ILT
www.innovation-award-laser.org
Tabellarische Kurzübersicht BMBF-Verbundrojet PIKOFLAT

Ansprechpartner
Dipl.-Phys. Axel Bauer
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
Steinbachstr. 15
52074 Aachen
Tel: +49 241 8906-194

Ultrakurze Laserpulse für Wissenschaft und Industrie

Fri, 11 May 2012 16:20:00 +0200

Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT erhielt gemeinsam mit mehreren Verbundpartnern aus Wissenschaft und Wirtschaft den Wissenschaftspreis des Stifterverbandes 2012. Dieser Preis wurde am 8. Mai 2012 im Rahmen der Fraunhofer-Jahrestagung in Stuttgart für die hervorragende standort- und themenübergreifende Zusammenarbeit zum Thema Laserplattform zur Skalierung der Leistung ultrakurzer Laserpulse verliehen.

Lasertechnik verwendet Licht. Licht lässt sich schnell und präzise ablenken, formen und fokussieren. Pulst man Laserlicht und verkürzt die Pulsdauer immer weiter, arbeitet das Laserwerkzeug noch präziser. Ein Vorteil: Das bearbeitete Material erwärmt sich immer weniger. Deshalb sind ultrakurze Pulse mit hoher Leistung ideal für die Medizin, etwa bei Schädeloperationen, da die Hirnhaut nicht geschädigt wird, oder beim Abtragen von Tumorgewebe, um umgebendes Gewebe und Blutgefäße zu schonen. Aber auch in der Materialbearbeitung wird diese Präzisionstechnik geschätzt, zum Beispiel beim Bearbeiten von Glas: Mit Laser lassen sich schmale Lautsprecherschlitze in Smartphone-Displays schneiden. Die genauere und schonendere Bearbeitung hochempfindlicher Materialien durch ultrakurze Laserpulse ist seit Jahren anerkannt.

Bisher mangelte es aber häufig an Leistung. Die neu entwickelte Laser-Plattform löst dieses Problem mit dem INNOSLAB Verstärker als Herzstück. Um eine Laserkristall-Platte – den Slab – gruppieren sich vier Spiegel. An den beiden gegenüberliegenden Seiten des Slabs tritt ein Pumpstrahl ein. Ultrakurze Laserpulse passieren durch wiederholtes Umlenken über die Spiegel mehrmals den Slab. Dabei wird jedes Mal Energie vom Pumpstrahl auf die Laserpulse übertragen, bis die gewünschte Leistung erreicht ist. Entwickelt wurde diese Plattform vom Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen und zusammen mit mehreren Verbundpartnern aus Wissenschaft und Wirtschaft weiter verfeinert: dem Lehrstuhl für Lasertechnik der RWTH Aachen University, dem Max- Planck-Institut für Quantenoptik MPQ in München sowie den Unternehmen Jenoptik AG, EdgeWave und Amphos – die letzten beiden sind Ausgründungen des Fraunhofer ILT.

Um neue Märkte für Lasersysteme mit ultrakurzen Wellenlängen zu erschließen, musste das Entwicklerteam die mittlere Laserleistung von Ultrakurzpuls-Strahlquellen steigern – bis in den Bereich einiger 100 Watt. Denn höhere Leistung ermöglicht höhere Produktionszahlen in der Wirtschaft und kürzere Messzeiten bei wissenschaftlichen Experimenten. Zwei Verbundprojekte drehten sich zwischen 2008 und 2011 um die Entwicklung der neuen Strahlquelle: Im Projekt PIKOFLAT, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF geförderte wurde, ging es um die Strukturierung von Druck- und Prägewerkzeugen. Ziel war hierbei, die Bearbeitungszeiten zu reduzieren und gleichzeitig die Qualität deutlich zu steigern. Das Ergebnis ist zum Beispiel die Fertigung von Prägewalzen, mit denen besonders feinstrukturierte Kunstlederoberflächen für den Automotive Bereich gefertigt werden. Im zweiten Verbundprojekt KORONA kooperierte Fraunhofer eng mit dem Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching bei München und mit der RWTH Aachen University. Gemeinsam entwickelten die Wissenschaftler eine kompakte Strahlquelle, deren besonders kurzwelliges Licht die Untersuchung von Nanostrukturen ermöglicht.

Wissenschaftspreis des Stifterverbands

Im Jahr 1920 gründeten Wirtschaftsvertreter auf Anregung der deutschen Akademien, Universitäten und wissenschaftlichen Gesellschaften den Stifterverband. Seine Neugründung nach dem Zweiten Weltkrieg ist eng mit der Neugründung der „Notgemeinschaft der deutschen Wissenschaft“ am 11. Januar 1949 verbunden. Auch heute noch versteht sich der Stifterverband als Mittler zwischen Wirtschaft und Wissenschaft. Seit zehn Jahren verleiht er der Fraunhofer-Gesellschaft einen mit 50 000 Euro dotierten Preis. Dieser zeichnet wissenschaftlich exzellente Verbundprojekte der angewandten Forschung aus, die Fraunhofer-Institute gemeinsam mit der Wirtschaft und/oder anderen Forschungsorganisationen bearbeiten. Dieser Preis wird im jährlichen Wechsel mit dem Preis „Technik für den Menschen“ verliehen.

Weitere Informationen
Zur Pressemitteilung des Fraunhofer ILT
Tabellarische Übersicht BMBF-Verbundprojekt PIKOFLAT

Ansprechpartner
Dipl.-Ing. Hans-Dieter Hoffmann
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
Steinbachstr. 15
52074 Aachen
Tel: +49 241 8906-206

Dr. rer. nat. Peter Rußbüldt
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
Steinbachstr. 15
52074 Aachen
Tel: +49 241 8906-303

Neues Messsystem zur Prüfung hochwertiger Optiken

Fri, 11 May 2012 10:26:00 +0200

Gießener-Allgemeine /
VDI Technologiezentrum GmbH

Hochtechnologie ist ohne modernste optische Verfahren nicht denkbar. Beispiel Lasertechnik: Laser messen, steuern und formen mit einer für den Laien kaum fassbaren Präzision. Optische Technologien, oder unter dem internationaleren Begriff „Photonik“, finden breite Anwendung in der Medizintechnik ebenso wie im Maschinen- und Anlagenbau. Gerade kleinere und mittlere Unternehmen (KMU) nehmen hier eine wichtige Rolle ein. Sie gelten als „Innovationsmotor“ der deutschen Wirtschaft und sorgen für den Transfer von Neuerungen in die Praxis.

„KMU-innovativ: Optische Technologien“, heißt ein aktuelles Programm des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF), das speziell auf die Förderung und Unterstützung von klein- und mittelständischen Unternehmen zielt. Im Rahmen dieses Programms ist nun das Verbundprojekt „FLEXOMESS“ gestartet, bei dem es um die „flexible Prüfung komplexer Optiken“ geht. Einer der vier Partner in dem Verbund ist die Werth Messtechnik GmbH mit Sitz im hessischen Gießen. Das Unternehmen ist Weltmarktführer bei „Multisensor-Koordinatenmessgeräten“. Den Förderbescheid überreichte am 04. Mai in Gießen BMBF-Staatssekretär Dr. Helge Braun an den Inhaber und Geschäftsführer von Werth.

Ziel des Projektes ist die Erforschung eines messtechnischen Verfahrens, mit dem hochkomplexe Kunststoffoptiken genau geprüft werden können. Dabei wird auch eine neuartige Lasertechnik zum Einsatz kommen. Hierfür werden genauigkeitssteigernde, auf die Prüfung optischer Komponenten abgestimmte Maßnahmen erforscht und in ein Multisensorkoordinatenmessgerät integriert und untersucht. In diesem Gerät werden dann mit einem neuartigen interferometrischen Präzisionssensor selbst Flankensteilheiten bis zu 90° berührungslos an freigeformten Funktionsflächen mit hinreichender Genauigkeit gemessen werden können, was der Multisensorkoordinatenmesstechnik neue Anwendungsfelder erschließt.

Die Entwicklung soll es zum Beispiel möglich machen, die Lichtausbeute und -Verteilung in modernen LED-Beleuchtungen zu verbessern, die etwa im Autoscheinwerfer, bei der Straßenbeleuchtung, aber auch im Operationssaal eingesetzt werden. Herkömmliche Messgeräte seien nicht dazu in der Lage, mit der geforderten Präzision, Flexibilität und Geschwindigkeit zu messen, erklärte Thomas Wiedenhöfer, bei Werth Leiter der Forschungs- und Entwicklungskooperationen.

Mit der Werth Messtechnik GmbH, der fionec GmbH und dem Fraunhofer Institut für Produktionstechnologie IPT haben sich zwei mittelständische Technologie-Unternehmen und ein führendes Forschungsinstitut zusammengeschlossen, um im Rahmen des FLEXOMESSProjektes in Zusammenarbeit mit der ViaOptik GmbH als mittelständischem Hersteller optischer Kunststoffteile ein solches Messsystem zu entwickeln.

Insgesamt rund 660 000 Euro an Fördermitteln stellt das BMBF für das Verbundprojekt „FLEXOMESS“ bereit, über 220 000 Euro davon gehen an die Werth Messtechnik GmbH. Das Projekt ist auf drei Jahre angelegt. Nach Projektende soll weltweit erstmals ein Multisensorkoordinatenmessgerät mit einem optischen Sensor basierend auf einem Weißlichtinterferometer mit einem Durchmesser von kleiner 1 mm und mit einer Strahlumlenkung von 90° zur Prüfung komplexer Optiken verfügbar sein.

Der Bereich Optische Technologien hat bundesweit rund 130 000 Beschäftigte, die für einen Jahresumsatz von 16 Milliarden Euro sorgen, und er wächst kräftig – ebenso wie Werth: Das Unternehmen hat nach eigenen Angaben in den vergangenen 18 Monaten 50 Mitarbeiter neu eingestellt. Damit ist die Belegschaft um rund ein Viertel auf jetzt insgesamt 250 Mitarbeiter gewachsen. Auch der Jahresumsatz von Werth hat mit rund 35 Millionen Euro einen historischen Höchstwert erreicht.

Weitere Informationen
Zum Artikel der Gießener Allgemeine
Steckbrief BMBF-Verbundprojekt FLEXOMESS

Spitzenleistung für Industrielaser

Wed, 09 May 2012 12:16:00 +0200

OSRAM AG / OSRAM Opto Semiconductors GmbH

Osram Opto Semiconductors hat die Entwicklung neuer Laserbarren mit einer hohen Effizienz von bis zu 65 Prozent bei gleichzeitig 200 Watt optischer Leistung bekannt gegeben. Durch ihren Einsatz können Laser-Systeme einfacher und günstiger gestaltet werden. Dies macht sich nun auch Laserline, einer der führenden Hersteller von Diodenlasern für die industrielle Materialbearbeitung, zu nutze.

Laserbarren von Osram Opto Semiconductors sind das Herzstück der neuesten und stärksten fasergestützten Diodenlaser-Serie von Laserline. Diese wassergekühlten Komplettsysteme liefern zwischen 2 und 15 Kilowatt (kW) Leistung aus einer Faser mit 1 bis 2 mm Kerndurchmesser Ihre Gesamteffizienz erreicht aufgrund des hohen Wirkungsgrads der eingesetzten Barren Spitzenwerte von über 40 Prozent.

Die Laserbarren-Serie SPL BKxx- 40WFT liefert infrarote Strahlung in verschiedenen Wellenlängen zwischen 915 und 1020 Nanometer (nm). Aufgrund ihrer sehr guten Effizienzwerte von bis zu 65 Prozent erreicht sie hohe Lebensdauern entsprechend den Anforderungen industrieller Lasersysteme.

Effizientes Gesamtsystem

Neben dem optischen Pumpen von Faserlasern ist die direkte Materialbearbeitung, beispielsweise das Schweißen und Schneiden von Metallen in der Automobilindustrie, eines der Hauptanwendungsgebiete von Infrarotlasern mit über 1 kW Leistung. Direkte Diodenlaser sind die effizienteste Laserlichtquelle für solche fasergekoppelten Systeme und damit eine gute Alternative für die bisher vielfach verwendeten, aber weniger effizienten, Kohlendioxid-Laser.

Michael Klein, Marketing Manager für Laserbarren bei Osram Opto Semiconductors, betont: „Unsere Entwicklungen bei den Laserbarren treiben den Einsatz direkter Diodenlaser in immer höhere Leistungsklassen voran und helfen so unseren Kunden, neue Märkte zu erschließen. Die Endanwender profitieren von der verbesserten Technologie unter anderem in Form niedrigerer Investitionskosten, weil nun weniger Laserbarren für die gewünschte Leistung benötigt werden. Außerdem reduzieren sich für sie aufgrund der hohen Effizienzen und Lebensdauern auch die Strom- und Wartungskosten.“

Grundlage für die Entwicklung des Spitzenlasers sind Ergebnisse, die Osram Opto Semiconductors im Rahmen des Projekts HEMILAS erarbeitet hat. Herauszuheben sind hier vor allem eine effizienzoptimierte Struktur der Epitaxie-Schichten und verbesserte Spiegeltechnologien mit hoher Zerstörschwelle.

Das Projekt HEMILAS (Hochbrillante Einzelemitter und Miniarrays zum Bau von Diodenlasern für Industrieanwendungen) wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) von Februar 2008 bis März 2011 mit über vier Millionen Euro gefördert. Partner in dem Projekt waren neben Osram Opto Semiconductors GmbH die DILAS Diodenlaser GmbH, Jenoptik Laserdiode GmbH, Jenoptik Diode Lab GmbH, Laserline GmbH und m2k-laser GmbH.

Kontakt
OSRAM AG
Media Relations
Marion Reichl
Tel. +49 941 850 1693
Fax +49 941 850 444 1693
e-mail: marion.reichl@osram-os.com

Weitere Informationen
Zur Pressemeldung von OSRAM
Steckbrief BMBF-Verbundprojekt HEMILAS

Innovatives quantitatives Mikroskopieverfahren zur anfärbungsfreien Analyse von lebenden Zellen

Tue, 08 May 2012 16:52:00 +0200

Dr. rer. nat. Björn Kemper, Westfälische Wilhelms-Universität Münster / BMBF-Verbundprojekt „Agescreen“

Fünf namhafte Unternehmen und Institute haben sich im April 2010 zum Verbundprojekt „Agescreen“ zusammen getan, um die Grundlage für eine neue optische Technik zu schaffen, die ein schnelleres zelluläres Hochdurchsatz-Screening ermöglicht. Der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Verbund arbeitet an dem innovativen Verfahren, dass bei der automatisierten Einzellebendzellanalyse, z. B. bei der pharmazeutischen Wirkstoffsuche und der Tumorzellanalyse, sowie bei der Untersuchung von altersbedingten zellulären Veränderungen zum Einsatz kommen soll.

Das neue Messsystem wird die bisher üblichen genetischen Analyseverfahren mit der berührungslosen Bestimmung physikalischer Zelleigenschaften kombinieren. Als physikalische Parameter werden die Zellmorphologie sowie die Elastizität der Zellen erfasst. Zur erfolgreichen Umsetzung arbeitet der Verbund Agescreen an folgenden Lösungsansätzen:

Erforschung eines Systems zur Streckung der Zelle („Optical Stretcher“) zwecks vollautomatischer Detektion ihrer mechanischen Eigenschaften im Hochdurchsatzverfahren
Morphologisch-geometrische Zellanalyse mittels digitaler Holografie
Zellanalyse mittels Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH)
Evaluierung des Systems anhand der biomechanischen Charakterisierung des zellulären Alterns mittels standardisierter Zelllinien.

In ihrem Agescreen-Teilprojekt haben die Forscher des Centrums für Biomedizinsche Optik und Photonik (CeBOP) der medizinischen Fakultät der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster dazu ein neues Verfahren entwickelt, mit dem der zelluläre Brechungsindex sowie dessen Änderungen sehr genau mit digitalholografischer Mikroskopie bestimmt werden können. Dabei werden kleine von Zellen aufgenommene Glaskügelchen als Sonden eingesetzt. Die Quarzmikrosphären sind nicht toxisch und dienen im quantitativen digitalholographischen Phasenkontrast als Referenz mit bekanntem Brechungsindex. Der zelluläre Brechungsindex ist mit der Konzentration der in der Zelle gelösten Stoffe verknüpft. Daher können auf diese Weise intrazelluläre Konzentrationsänderungen, wie z. B. aufgrund von Medikamentengabe oder bei Aufnahme von Wasser durch Osmose, detektiert werden.

In dem gesamten BMBF-Verbundprojekt „Agescreen“ sind als Partner neben dem CeBOP der medizinischen Fakultät der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster noch die Medizinische Klinik und Poliklinik der Universität Münster vertreten, das Institut für experimentelle Physik der Universität Leipzig, die Ibidi GmbH in Martinsried und die Beiersdorf AG in Hamburg.

Referenz
G.I.T. Imaging & Microscopy 1/2012, 19-21

Kontakt
Dr. rer. nat. Björn Kemper
Centrum für Biomedizinische Optik und Photonik
Westfälische Wilhelms-Universität Münster
Tel.: +49 (0) 251 83 52479
bkemper@uni-muenster.de
www.cebop.uni-muenster.de

Im Dialog mit Russlands Hightech-Branche

Tue, 08 May 2012 14:18:00 +0200

OptecNet Deutschland e. V.

Die 10.000-Besucher-Marke ist beinahe erreicht. Etabliert hat sich die zum 7. Mal stattfindende Fachmesse für Laser-, Optik und Optoelektronik-Technologien inzwischen allemal: Der Treffpunkt der russischen Photonik-Szene zieht jetzt auch immer mehr internationale Aussteller an. Rund 160 Unternehmen aus zwölf Ländern waren in der Zeit vom 17. – 20. April in Moskau vertreten. Der Anteil internationaler Aussteller lag bei 40 %, darunter insbesondere Firmen aus China, Deutschland, USA und der Schweiz.

Der German Pavilion zeigte erneut Flagge und überzeugte mit offener, homogener Standkonzeption und nicht zuletzt mit seinen zehn deutschen Mitausstellern: Von der Biotechnologie über Medizintechnik, optische Komponenten, Spektroskopie und Imaging sowie Sensorik bis hin zur Lasertechnik deckte das Angebot ein vielfältiges Spektrum der Optischen Technologien ab. An dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) geförderten Deutschen Gemeinschaftsstand nahmen teil:

CEC GmbH Cutting Edge Coatings, Excel Technology GmbH Cambridge Technology Divison, Hellma Materials GmbH, LUMERA Laser GmbH, OptoTech Optikmaschinen GmbH, Qioptiq Photonics GmbH & Co. KG, Raylase AG, SYNRAD Europe und TRIOPTICS GmbH.

Gemeinsam mit dem Industrieverband SPECTARIS und der Ausführungsgesellschaft IEC-Berlin bot OptecNet seinen Mitgliedern mit dieser offiziellen Deutschen Beteiligung eine Plattform zum Ausbau ihrer Exportaktivitäten. “Mit seiner einladenden Messepräsenz bestätigte sich der German Pavilion erneut als Besuchermagnet in diesem zukunftsträchtigen Markt, der im Zuge der industriellen Modernisierung – auch im Segment der Optischen Technologien – stetig an Bedeutung gewinnt”, sagte OptecNet-Projektleiter Dr. Hans-Jürgen Hartmann. So zogen die deutschen Aussteller ebenfalls eine positive Bilanz: Die überwiegende Mehrheit der Aussteller erwartet ein gutes Nachmessegeschäft.

Laut dem Industrieverband SPECTARIS exportierten deutsche Photonikunternehmen 2011 Waren im Wert von rund 142 Millionen Euro nach Russland, 2010 betrugen die Ausfuhren lediglich 38 Millionen: Das ist eine Exportsteigerung um mehr als 250 Prozent im Vergleich zum Vorjahr.

Die bedeutendste Messe im Bereich Optische Technologien in der Russischen Föderation wurde vom Expocentre und der Laser Association organisiert. Unterstützt wurde die Fachmesse vom russischen Ministerium für Industrie und Handel, der European Optical Society (EOS) und dem VDI Technologiezentrum.

OptecNet Deutschland e.V. ist der Zusammenschluss der neun regionalen Kompetenznetze Optische Technologien HansePhotonik, OpTecBB, PhotonicNet, OpTech-Net, PhotonAix, OptoNet, Optence, Photonics BW sowie bayern photonics und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Die Kompetenznetze vereinen bundesweit rund 500 Mitglieder aus Wirtschaft, Wissenschaft, Bildung, Beratung und Finanzen. Das gemeinsame Ziel ist die nachhaltige Weiterentwicklung der Optischen Technologien in Deutschland.

Weitere Informationen
Bildergalerie zum German Pavillion auf der Photonica 2012 in Moskau (Quelle: OptecNet)

Neue Lasertechnologie für den digitalen Druck

Thu, 03 May 2012 10:15:00 +0200

BMBF-Verbundprojekt FREELAS

Neue Bebilderungstechnologien für zukünftige, variable High Speed Drucktechnologien benötigen in jedem einzelnen Pixel eine ausreichend hohe Laserenergie. Möglich wird dies durch eine seitenbreite Bebilderungseinheit auf der Basis von kostengünstig herstellbaren speziellen Laserdioden, sog. Vertical Cavity Surface Emitting Diode Lasers oder kurz VCSEL. Eine zentrale Herausforderung hierbei besteht in der Steigerung der Ausgangsleistung der VCSEL bei gleichzeitigem Erhalt der Strahlqualität, so dass die einzelnen Pixel sauber belichtet werden.

VCSEL Hochleistungslasersysteme stellen Leistungen von vielen Kilowatt für die Lasermaterialbearbeitung zur Verfügung. Die besonders einfache Herstellung der VCSEL und die ideale Kombinierbarkeit mit Mikrooptiken erlauben deren Einsatz in vielen neuen Anwendungsbereichen bei denen maßgeschneiderte Intensitätsprofile gefragt sind.

Im dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Verbundprojekt FREELAS arbeitet der Laserhersteller Philips eng mit den Herstellern von Mikrooptiken (Ingeneric) und den Experten zu deren Vermessung (Trioptics) zusammen. Die Heidelberger Druckmaschinen AG wollen die fertigen Lasersysteme in ihren optisch anspruchsvollen Druckanwendungen einsetzen und so die neuen Möglichkeiten dieser VCSEL für die Entwicklung neuer Digitaldrucktechnologien nutzen.

Die im Verbund erforschte Integration von Mikrooptiken auf Waferskala (Abbildung 1) erlaubt die Realisierung von beliebigen Intensitätsverteilungen selbst bei höchsten Anforderungen an deren Homogenität. Da alle Fertigungsschritte gleichzeitig für sehr viele Laser durchgeführt werden ist diese Technologie auch kostengünstig und skalierbar.

Abbildung 2 zeigt die einzelnen Schritte vom VCSEL bis zu einer Anwendung von vielen Kilowatt. Die Systembausteine können auch gemäß den Anforderungen anderer Anwendungen kombiniert werden.

Diese neuen Möglichkeiten wurden vom Verbund auf der internationalen Konferenz „Photonics West 2012“ in mehreren Vorträgen mit sehr positivem Echo vorgestellt. Auf der internationalen Messe für Druckmedien „DRUPA 2012“ wird auf dem Stand von Heidelberger Druckmaschinen nun ein Array aus 256 einzeladressierbaren VCSEL für den Einsatz in Druckmaschinen vorgestellt. Weitere Einsatzmöglichkeiten solcher, vom Verbund FREELAS angestrebter VCSEL-Systeme mit speziell angepasster Intensitätsverteilung bestehen auch bei der Trocknung von Druckfarben.

Der Verbund FREELAS ist im Mai 2010 gestartet und wird durch das BMBF im Rahmen des Programms Photonik Forschung Deutschland mit gut 2,1 Millionen Euro gefördert.

Hintergrund VCSEL

Der vor 35 Jahren erfundene „vertikal emittierende Laser“ wird seit längerem in der Sensorik und der Datenkommunikation eingesetzt. Epitaktisch gewachsene AlGaAs Bragg-Spiegel (DBRs) bilden den Laserresonator und ermöglichen die Strominjektion in den aktiven Bereich, die Laseremission erfolgt senkrecht zur Waferebene und die bis zu einer Million VCSEL sind bereits auf dem Wafer funktionsfähig. Dies bietet wesentliche Vorteile im Vergleich zu „kantenemittierenden Laserdioden“, welche zuerst vereinzelt und beschichtet werden müssen (Abbildung 3).

Weitere Informationen
Steckbrief BMBF-Verbundprojekt FREELAS

Pressebilder zum Download
Bild 1 (JPG; 72 DPI, 240 KB) © BMBF-Verbundprojekt FREELAS
Bild 2 (JPG; 72 DPI, 460 KB) © BMBF-Verbundprojekt FREELAS
Bild 3 (JPG; 72 DPI, 120 KB) © BMBF-Verbundprojekt FREELAS

Hochleistungsdiode für Laserprojektoren

Wed, 25 Apr 2012 17:21:00 +0200

OSRAM AG / OSRAM Opto Semiconductors GmbH

Osram Opto Semiconductors präsentiert die neue Hochleistungslaserdiode PL TB450 auf Basis von Indium-Gallium-Nitrid. 1,4 Watt (W) optische Leistung bietet die blaue Laserdiode in der Bauform eines kompakten TO56-Gehäuses. Damit eignet sie sich besonders für hochwertige Projektoren in professionellen Anwendungen. Weitere Anwendungsfelder der Hochleistungs-Komponente reichen von Laseranlagen für die Bühnen- und Dekorationsbeleuchtung bis hin zu medizinischen Anwendungen.

Professionelle Projektoren mit Lichtströmen über 1000 Lumen sind das Haupteinsatzgebiet der neuen Laserdiode. Mit ihrer Wellenlänge von 450 Nanometer (nm) bietet sie exakt das benötigte Blau und mit 1,4 W (bei Raumtemperatur und einem Strom von 1,2 A) die erforderliche hohe optische Leistung.

Durch ihren sehr guten Wirkungsgrad (erhaltene Lichtmenge im Verhältnis zur eingesetzten elektrischen Leistung) von 27 Prozent erwärmt sich der Laser nur gering und erreicht so eine lange Lebensdauer – je nach Einsatz bis zu 10.000 Stunden bei 40°C im Dauerbetrieb. Die lange Lebensdauer der Laserdioden ermöglicht einen wartungsfreien Betrieb der Projektoren bei gleichzeitig geringem Energieverbrauch.

Im professionellen Projektor gibt es verschiedene Ansätze zum Einsatz der Laserdiode: Meist werden rote LED mit blauen Hochleistungslasern kombiniert. Die grüne Farbe entsteht, indem die blauen Laser einen speziellen Phosphor zum Leuchten anregen. Rotes Licht lässt sich auf diese Weise ebenfalls erzeugen, so dass die Projektionslichtquelle bei Bedarf auch ohne rote LED und damit noch kleiner ausgelegt werden kann.

Bei der Entwicklung dieser Diode sind auch die langjährigen Erfahrungen mit anderen Lasertypen eingeflossen. Grundlagentechnologien zu Indium-Gallium-Nitrid-Laserdioden wurden mit Unterstützung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Projekt MOLAS erarbeitet.

Hintergrund BMBF-Verbundprojekt MOLAS

Beeindruckende Ergebnisse der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zu blauen und grünen Laserdioden hat OSRAM Opto Semiconductors bereits im Januar auf der Photonics West in San Francisco präsentiert. Basierend auf den grundlegenden Arbeiten im Rahmen des BMBF-geförderten Verbundprojekts MOLAS waren den Forschern wichtige Fortschritte bei der Steigerung der Ausgangsleistung blauer Laserdioden gelungen.

Das Verbundprojekt MOLAS (Technologien für ultrakompakte und mobile Laser-Projektionssysteme) wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit über acht Millionen Euro gefördert. In dem Projekt haben in den Jahren 2007 bis 2011 die Partner OSRAM Opto Semiconductors GmbH, LIMO Lissotschenko Mikrooptik GmbH, Carl Zeiss AG, Sypro Optics GmbH, SCHOTT AG und Robert Bosch GmbH gemeinsam erfolgreich die Grundlagen für die Fertigung ultrakompakter Laserprojektionsmodule für den Einsatz in Consumer Electronics Produkten in Deutschland geschaffen.

Weitere Informationen
http://www.osram-os.com/pr-bluelaser