50 Jahre Laser – Die Revolution aus Licht
Das Prinzip des Lasers wurde Anfang des 20. Jahrhunderts durch Albert Einstein bekannt gemacht. Vor rund 50 Jahren, im Mai 1960, präsentierte der US-Physiker Theodore Maiman der Öffentlichkeit das erste funktionierende Gerät. Einst als “Erfindung auf der Suche nach einer Anwendung” verspottet, hat sich der Laser inzwischen zum universellen Werkzeug entwickelt.
Die Diodenlaser waren eine Voraussetzung für die Realisierung der inzwischen erfolgreichen Faserlaser. Diese basieren auf Glasfasern, die direkt mit dem aktiven Lasermaterial – zum Beispiel Ytterbium-Atomen – versetzt sind. Das Laserlicht wird dann unmittelbar in der Glasfaser erzeugt. So erzielt man einen deutlich höheren Wirkungsgrad als im CO2-Laser und die Fasern machen den Strahl flexibel. “Die Fasergeometrie ermöglicht eine Skalierbarkeit der mittleren Leistung bei höchster Strahlqualität bis in den Bereich von 100 kW”, sagt Professor Andreas Tünnermann, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena.
Härten, formen, reparieren – der Laser kann auch das. “Unsere Stärke ist es, nicht nur Laser zu entwickeln, sondern auch Systemkomponenten und ganze Anlagen für die industrielle Anwendung zu bauen”, meint Peter Loosen, Forscher am Aachener Fraunhofer-Institut für Lasertechnik Fraunhofer ILT. “Dabei kommt uns zugute, dass Laser im Lauf der Zeit immer kompakter, leistungsfähiger und trotzdem preisgünstiger wurden, ähnlich wie dies bei Automotoren zu beobachten ist.”
Seit einigen Jahren arbeitet das Institut an der Entwicklung des Verfahrens ‘Selective Laser Melting’, das zur schnellen Herstellung von Prototypen, Ersatzteilen und Implantaten dient. “Es funktioniert im Grunde wie ein Drucker, aber in drei Dimensionen”, so Loosen. Auf der Basis von computergenerierten Daten werden die Teile direkt aus dem pulverförmigen Originalmaterial hergestellt. Schicht für Schicht verdichtet der Laser das Material und baut somit das Produkt präzise auf. Im medizintechnischen Bereich hat das Institut nach diesen Angaben bereits erste Erfolge erzielt, beispielsweise mit der Fertigung von Zahnersatz und Hüftgelenksimplantaten.
