InnoProfile-Initiative (Projektlaufzeit: 01.2007 bis 12.2011)

Hybride-Diodenlaser-Systeme - Berlin

Die InnoProfile-Nachwuchsforschungsgruppe hat von 2007 bis 2011 unter der Leitung von Dr. Katrin Paschke leistungsstarke, hochbrillante hybride Laserstrahlquellen mithilfe von Mikrooptiken und Kristallen entwickelt.

  • Mikrosystemlichtquelle
    [+] Mikrosystemlichtquelle für den sichtbaren Spektralbereich
  • Hybride Diodenlasermodule
    [+] Hybride Diodenlasermodule aus dem FBH
Prinzip Diodenlasersysteme
Grundprinzip der hybriden Diodenlasersysteme

Entstanden sind kompakte Diodenlasersysteme, die zuverlässig im sichtbaren Spektralbereich (rot, grün und blau) mit 1 bis 3 W Ausgangsleistung emittieren. Diese Lichtquellen wurden als hybride Diodenlasersysteme in der typischen Größe einer Streichholzschachtel realisiert. Sie zeichnen sich durch präzise Wellenlängen, direkte Modulierbarkeit, Leistungsstabilität, geringen Energieverbrauch, hohe Lebensdauer und Wartungsfreiheit bei relativ niedrigen Herstellungskosten aus. Dadurch werden neue Anwendungen in der Materialbearbeitung, der Sensorik, Medizintechnik und im Entertainmentbereich (Displaytechnologie) nutzbar gemacht.

Die Arbeiten wurden in enger Abstimmung mit regionalen kleinen und mittelständigen Unternehmen (KMU) durchgeführt, die sowohl frühzeitig über Ergebnisse informiert wurden, als auch durch ihre Marktkenntnis zu Zielstellungen beitrugen. Dadurch sollte die Innovations- und Wirtschaftskraft der optischen Technologien in der Region Berlin-Brandenburg nachhaltig gestärkt werden.

Im Einzelnen wurden folgende Teilprojekte bearbeitet:

  • Entwicklung von Halbleiterschichtstrukturen und Optimierung der Chiptechnologie
    • Halbleiterschichtstrukturen im nahen infraroten (NIR) Spektralbereich mit extrem geringer Divergen
    • Schichtstrukturen für Halbleiterlaser bei 635 nm und 660 nm
    • Interne Bragg-Reflektoren zur Wellenlängenstabilisierung
    • Konzeption und Realisierung hochbrillanter Lasersysteme für optische Leistungen größer als 10 W im NIR-Spektralbereich für Frequenzkonversion
    • Präzisionsmontage von Halbleiterbauelementen und Optiken auf einer mikrooptischen Bank
      • Konzeption eines miniaturisierten Lasermoduls im sichtbaren Spektralbereich mit integrierter Frequenzkonversion (SHG)
      • Weiterentwicklung von Verfahren zur Positionierung im Submikrometer-Bereich
      • Optimierung des Wärmemanagementsystems aktiver und passiver Elemente
    • Konzeption, Realisierung und Optimierung von Lasersystemen für den sichtbaren Spektralbereich sowohl für cw- als auch für den gepulsten Laserbetrieb

Die Initiative wurde vom BMBF seit Januar 2007 mit 3 Millionen Euro über einen Zeitraum von fünf Jahren finanziert. Weitere knapp 1,4 Millionen Euro wurden im Juni 2008 für Investitionen bewilligt. Diese Gelder wurden in der Wafertechnologie, Aufbau- und Verbindungstechnik sowie im Messtechnikbereich eingesetzt.