Laser für Messtechnik
Unsere speziell entwickelten Laserdioden werden direkt oder integriert in Lasermodule in der optischen Messtechnik als Strahlquellen eingesetzt.
Die Einsatzmöglichkeiten sind breit gefächert und reichen von monochromatischer Beleuchtung – beispielsweise zum Überwachen von Stromabnehmern von Elektrofahrzeugen – bis hin zur interferometrischen optischen Distanzmessung, die für Laser-Tracker im Flugzeugbau verwendet werden kann. Das Prinzip der Interferometrie gepaart mit Photonenverschränkung nutzen wir in unseren Quantenlichtmodulen, um Messungen mit „undetektierten Photonen“ durchzuführen. Damit können räumliche Information erfasst und genutzt werden, etwa bei der optischen Kohärenztomographie (OCT) an Keramiken. Auch spektrale Informationen lassen sich damit auswerten, beispielsweise in der Umweltanalytik, um Mikroplastik in Gewässern zu detektieren. Von diesen beiden Eigenschaften profitiert auch die Gewebeanalyse bei der Krebsbestimmung in der Medizintechnik.
Laser-Mikromodul mit Glasfaseranschluss zur Verwendung in einem Sensorkopf eines hochauflösenden Quanten-OCT-Spektrometers
SPDC-Mikromodul zur Erzeugung verschänkter Photonen, mit denen Materialcharakteristika im MIR-Spektralbereich ohne MIR-Detektion analysiert werden können
Blau-emittierende Laserquellen für die Weitfeld-Raman-Bildgebung
... ermöglichen eine schnelle, färbefreie und nichtinvasive Gewebediagnostik. Wir haben hierfür Diodenlaser entwickelt, deren Wellenlänge bei 460 nm stabilisiert ist. Sie eröffnen neue Möglichkeiten, Gewebe noch während eines operativen Eingriffs mit funktionellen Raman-Bildern klinisch zu bewerten. Dazu zählen etwa Tumorränder in der Krebsmedizin. Mit diesem Verfahren lassen sich chirurgische Interventionen präzise durchführen und zeitlich deutlich verkürzen
Helium-Neon-Laser-Ersatz für optische Interferometrie
Kohärente und absolut frequenzstabilisierte Laser bilden heute die Grundlage für viele Anwendungen in der Metrologie, Fertigungstechnik, Medizin und Quantenoptik. Für die Metrologie sind insbesondere die sehr präzise Distanzmessung und die Bereitstellung von Frequenz- bzw. Längennormalen wichtig. Die optische Distanzmessung beruht auf dem Prinzip der Interferometrie und erfordert eine hohe Kohärenz sowie eine hohe absolute Frequenzgenauigkeit der Lichtquelle. In derartigen Anwendungen werden bis heute veraltete Systeme mit Helium-Neon-Lasern eingesetzt – mit fundamentalen Einschränkungen hinsichtlich der Baugröße, Wellenlänge und Leistung. Die Größe dieser Laser verhindert derzeit die Entwicklung von kompakten Messinstrumenten mit höheren Funktionalitäten.
In einem Verbundprojekt haben die drei Partner TOPTICA Photonics AG aus München, das Ferdinand-Braun-Institut in Berlin und Hexagon aus Stockholm (Schweden) als assoziierter Partner einen neuartigen kompakten Laserkopf entwickelt, der Licht bei 633 nm emittiert. Das System erreicht eine absolute Frequenzstabilität im Bereich von 10-8. Die Eignung für den Einsatz in der interferometrischen Messtechnik wurde dabei in einer realen Anwendungsumgebung (sogenannter „Laser-Tracker“) demonstriert.
Quantenlichtmodule
Unsere Quantenlicht-Module nutzen das Prinzip der verschränkten Photonenpaare, die in einem nichtlinearen Interferometer zur Interferenz gebracht werden. Die Verschränkung eines Photons im mittleren Infrarotbereich (MIR) mit einem Photon im nahen Infrarot (NIR) ermöglicht einen messtechnischen Zugang zum MIR-Bereich. Dabei werden ausschließlich die NIR-Photonen detektiert. Es werden weder Detektoren noch Strahlungsquellen im MIR-Bereich benötigt.
Diese Messung mit „undetektierten“ Photonen eröffnet vollkommen neuartige Möglichkeiten zur Miniaturisierung der MIR-Messtechnik. Für solche Quantenlicht-Module integrieren wir neuartige Laserdioden und mikrooptische Elemente zusammen mit einem nichtlinearen optischen Kristall auf kleinstem Raum.