FALKO

Komponenten für multi-kW-Faserlaser

FALKOHochleistungs-Faserlaser für Anwendungen der industriellen Materialbearbeitung wie das Schneiden und Schweißen werden seit einigen Jahren intensiv untersucht. Inzwischen sind Faserlaser mit Leistungen von mehr als 2kW bei exzellenter Strahlqualität kommerziell verfügbar.

Dem Angebot der hohen optischen Leistung steht aber noch keine kompakte, justage- und wartungsarme hybrid oder monolithisch integrierte Infrastruktur („all-fiber”-Ansatz) zur Verfügung. Die Suche nach derartigen Lösungen ist ein wesentliches Ziel der Fördermaßnahme „Integriert-optische Komponenten für Hochleistungs-Laserstrahlquellen – INLAS” des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF).

Im Rahmen des auf drei Jahre angelegten Verbundprojektes „Komponenten für multi-kW-Faserlaser – FALKO”, mit dem zum 01.04.2009 begonnen wurde, werden die Projektpartner solche Lösungen für z. B. Strahlkoppler, optische Isolatoren, Faserschalter und Lichtwellenleiter zum Transport von Laserstrahlung mit exzellenter Strahlqualität entwickeln und untersuchen, die speziell auf Faserlaser als Hochleistungs-Laserstrahlquellen mit exzellenter Strahlqualität angepasst sind.

Um die Vorteile von Faserlasern in Anwendungen voll nutzen zu können, werden Lichtwellenleiter benötigt, die die Laserstrahlung ohne Verlust an Strahlqualität an das Werkstück führen bzw. die auf die Anwendung angepasste Strahlprofile (z.B. „flat top”) emittieren. Die zu realisierenden Faserschalter ermöglichen, dass die Faserlaserstrahlung an verschiedenen Bearbeitungsstationen zur Verfügung steht.

Fasergekoppelte Isolatoren für singlemode-Laserstrahlung im kW-Bereich sind derzeit nicht erhältlich, wären aber für einige Anwendungen der Materialbearbeitung von großer Bedeutung. Z.B. kann es bei der Bearbeitung von Materialien wie Messing und Kupfer aufgrund hoher Reflexionsgrade dieser Materialien zu Leistungsinstabilitäten und sogar zur Beschädigung des Faserlasers oder seiner Pumpquellen kommen.

Mantelmodenabstreifern („mode strippers”) haben eine besondere Bedeutung bei der Nutzung von Hochleistungs-Faserlasern mit exzellenter Strahlqualität. „Mode stripper” verhindern, dass im Fasermantel geführtes Licht aufgrund seiner schlechten Strahlqualität die Anwendungsergebnisse negativ beeinflusst oder gar die Bearbeitungsoptik zerstört.

Jeder der Verbundpartner Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT), Institut für Photonische Technologien (IPHT), FEE GmbH, LEONI Fiber Optics GmbH, Rofin-Sinar Laser GmbH und CeramOptec GmbH verfügt über langjährige Erfahrung in der Entwicklung und Realisierung (faser-) optischer Komponenten, ihrer Konfektionierung und der Systemintegration für die Anwendung in der industriellen Materialbearbeitung.

Ansprechpartner

Dr. Thomas Sandrock
CeramOptec GmbH
Siemensstr. 44
53125 Bonn
Tel. (0228) 97967-0
Fax (0228) 97967-99
e-mail: thomas.sandrock@biolitec.com

Projektpartner

CeramOptec GmbH
Forschungsinstitut für Edelsteine und Edelmetalle (FEE)
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT)
Institut für Photonische Technologien (IPHT)
LEONI Fiber-Optics GmbH
ROFIN-SINAR Laser GmbH