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60. Jubiläum des Lasers: Jenaer Forschergruppen weltweit führend bei Laserentwicklung

Am 16. Mai 1960 gelang es dem Team rund um Theodore H. Maiman in den Bell Labs (USA) erstmalig, einen Laser zu realisieren. Früh wurden Anwendungen, zum Beispiel in der Materialbearbeitung oder der Augenheilkunde erprobt. Der Ideenreichtum zur Nutzung des neuen Präzisionswerkzeugs nahm im Anschluss unaufhaltsam zu. In nur 60 Jahren ist der Laser fast allgegenwärtig und für unser tägliches Leben unverzichtbar geworden.

Auch in Jena spielt das Thema Lasertechnologie eine große Rolle. Am Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF sowie am Institut für Angewandte Physik der Friedrich-Schiller-Universität Jena arbeiten seit mehr als 20 Jahren Forscher kontinuierlich daran, die Parameter und Anwendungsmöglichkeiten von Lasern zu verbessern. Mit Professor Andreas Tünnermann steht ein erfahrener Experte an der Spitze beider Institute.

Anlässlich des Jubiläums erinnert sich Institutsleiter Professor Andreas Tünnermann an die wichtigsten Meilensteine der Jenaer Laserforschung: „Entscheidende Entwicklungen gab es viele. Eine davon ist zweifelsohne das kohärente Koppeln von Lasern zur Skalierung der Leistung, für das wir in Jena weltweit stehen. Wichtig für uns war auch die Demonstration des Lasers in optischen Kommunikationsnetzen. Ohne den Laser würde es unsere digitale Gesellschaft wohl nicht geben. Aber es gibt auch andere Beispiele, wie den Einsatz des Lasers als präzises und verschleißfestes Werkzeug.“ Erst Anfang dieses Jahres wurde auf der SPIE Photonics West ein neuartiges 10 kW-Femtosekunden-Lasersystem vorgestellt, basierend auf kohärenter Kombination von Laserstrahlen (CBC).

Trotz der erreichten Leistungen deutet Institutsleiter Tünnermann an, dass die Grenze des Machbaren noch lange nicht erreicht ist. Der Laser werde zukünftig neue Wellenlängenbereiche bis in den Röntgenbereich erschließen und damit zum Beispiel neue bildgebende Verfahren in der Medizin ermöglichen.

Derzeit wird in der Fraunhofer-Gesellschaft intensiv an ultrakurzgepulsten Lasern für die industrielle Anwendung geforscht. Im ‚Cluster of Excellence Advanced Photon Sources‘ (CAPS) haben sich 13 Fraunhofer-Institute zusammengeschlossen, um Laserquellen und Prozesstechnik für Leistungen bis 20 kW zu entwickeln. Mit solchen Lasern ließen sich unter anderem Millionen kleinster Löcher in Flugzeugflügel einbringen, die dann helfen, Treibstoff zu sparen.

Auch für den Bereich der Quantentechnologien werden immer fortschrittlichere Lasertechnologien benötigt. Praktisch alle Ansätze zur Quantentechnologie benötigen Laser zum Erzeugen und Abfragen der Quantenzustände. So geschehen beim Projekt ‚QuNET‘, für das die Fraunhofer-Gesellschaft, die Max-Planck-Gesellschaft sowie das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt seit vergangenem Jahr ein Pilotnetz zur Quantenkommunikation in Deutschland aufbauen, das der abhör- und manipulationssicheren Datenübertragung dient. Experten sind sich daher einig, dass der Laser auch in Zukunft spektakuläre Innovationen hervorbringen wird.

von mn

www.iof.fraunhofer.de

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