Am 29. Januar hat die Osram AG die Entwicklung eines neuen Hochleistungs-Laserbarren bekannt gegeben. Die neue Laserdiode soll aufgrund ihrer hohen Brillanz – dem Maß für die Strahlqualität eines Lasers – den Aufwand für die Lichteinkopplung in Fasern erheblich reduzieren. Dioden- und Lasersysteme für die Materialbearbeitung können so laut der Tochtergesellschaft Osram Opto Semiconductors (Osram OS) technisch einfacher und damit kostengünstiger werden.
Brillante Laserquellen erzeugen einen schmalen Lichtstrahl mit extrem geringer Strahldivergenz und hoher Leistungsdichte. Basierend auf den Forschungsergebnissen des Verbunds HEMILAS konnte Osram OS das Chipdesign in Hinblick auf die Strahlqualität optimieren und so eine bisher unerreichte Kombination aus einer Brillanz von 3 Watt pro Millimeter und Raumwinkel (W/mm*mrad) bei einer optischen Leistung von 44 W und einer Wellenlänge von 976 Nanometern demonstrieren und erfolgreich in den Markt einführen.
Die Brillanz eines Lasers ist ein ausschlaggebender Faktor für die Einkopplung der Laserstrahlung in optische Fasern. Je schlechter die Brillanz der Lichtquelle, desto weniger Licht wird in die Faser eingekoppelt. Dadurch werden die Systeme ineffizienter und teurer. Umgekehrt vereinfacht eine brillante Lichtquelle das Optikdesign erheblich kann so die Systemkosten bei fasergekoppelten Diodenlasern maßgeblich reduzieren, wie Dr. Christian Lauer, Entwickler für Laserbarren bei Osram OS betont.
Fasergekoppelte Diodenlasersysteme werden vorwiegend im Karosseriebau der Automobilindustrie zum Schweißen, Löten oder Beschichten eingesetzt. Häufig werden die Laserdioden auch zum Pumpen sogenannter Faserlaser eingesetzt. Dies sind Lasertypen, die aufgrund der sehr guten Strahlqualität auch zum Schneiden von Blechen genutzt werden können.
Die Grundlage für die Entwicklung des Hochleistungs-Laserbarrens mit höchster Brillanz erarbeitete Osram OS im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts HEMILAS.
Gemeinsam mit fünf Projektpartnern erforschte und entwickelte Osram OS über dreieinhalb Jahre von Februar 2008 bis September 2011 „Hochbrillante Einzelemitter und Miniarrays zum Bau von Diodenlasern für Industrieanwendungen (HEMILAS)“. Insgesamt wurde der HEMILAS-Verbund vom BMBF im Rahmen der Initiative „Integriert-optische Komponenten für Hochleistungs Laserstrahlquellen (INLAS)“ mit rund 4,46 Millionen Euro gefördert.