Im Fokus des Forschungsvorhabens SLIC stehen neuartige hochbelastbare und verlustarme ionenstrahlzerstäubte Schichten als Grundlage für zukünftige kommerzielle Hochleistungslaseranwendungen. Mit großer Wirtschaftlichkeit hergestellt haben sie durch verbesserte Effizienz und Nachhaltigkeit in diesen Bereichen gesellschaftliche Relevanz.
Zukünftige Hochleistungslaseranwendungen, zum Beispiel in der Materialbearbeitung (Laserfertigung) oder in der Energieversorgungssicherung (Laserfusion), stellen höchste Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der optischen Komponenten hinsichtlich Beständigkeit gegenüber Laserstrahlen mit extrem hohen Energie- und Leistungsdichten. Für konkurrenzfähige Produkte auf dem Weltmarkt ist zudem die Wirtschaftlichkeit ein entscheidender standortsichernder Faktor.
mitte: Absorptionsmessplatz zur Bestimmung von millionstel optischen Verlusten in optischen Komponenten (Quelle: Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF)
rechts: Typische optische Laserkomponenten (Quelle: Laser Components Germany GmbH)
Das Projekt adressiert daher zwei wesentliche Aspekte:
a) Realisierung hochstabiler, laserfester optischer Schichten mit geringsten optischen Verlusten mittels IBS*-Technologie,
b) Berücksichtigung industrieller Ansprüche, wie Wirtschaftlichkeit, Liefertreue und Produktqualität.
Die Stärke des Verbundprojekts besteht dabei in der ganzheitlichen Betrachtungsweise: Die Untersuchung der Prozesskette für hochleistungsoptische Laserkomponenten im industriellen Fertigungsumfeld behält die entsprechenden Anforderungen der Qualitätssicherung im Blick. Die Herangehensweise und differenzierte Betrachtung der unterschiedlichsten Einflussfaktoren aus wissenschaftlicher (Fraunhofer IOF), technologischer (Bühler) und wirtschaftlicher Sicht (Laser Components) auf die Schichteigenschaften führt zur Überwindung aktueller Hürden bei der kommerziellen Realisierung hochstabiler und verlustarmer IBS*-Schichten.
Neben der Entwicklung technologischer Neuerungen bedarf es dabei hochsensitiver Messmethoden, welche den millionstel Anteil des verlorenen Lichtes in den Schichten präzise detektieren können.
*IBS: Bei der Ionenstrahlzerstäubung (engl.: Ion Beam Sputtering) werden durch den Beschuss von Zielmaterialien mit hochenergetischen Teilchen auf einem Substrat hoch präzise dünne Schichten aufgebracht.
