Hochbrillante Diodenlaser für industrielle Anwendungen

  • 20. December 2012

EU-Projekt BRIDLE will weltweit erstmalig kostengünstige, industrielle Diodenlasersysteme zum direkten Schneiden und Schweißen von Metallen bauen.

Im EU-geförderten Projekt High Brilliance Diode Lasers for Industrial Applications BRIDLE haben sich Forschungseinrichtungen und Unternehmen zusammengetan, um die Brillanz von Hochleistungs-Diodenlasersystemen für die direkte Materialbearbeitung zu steigern. Damit sollen weltweit erstmalig kostengünstige, industrielle Diodenlasersysteme zum direkten Schneiden und Schweißen von Metallen für einen der größten Märkte zur Verfügung stehen. Die sieben Projektpartner aus fünf europäischen Ländern verfolgen dabei einen modularen, skalierbaren und aufwärtskompatiblen Ansatz, bei dem sie innovative Strahlüberlagerungskonzepte nutzen. Ziel ist die Entwicklung eines fasergekoppelten Systems (d = 105 µm, NA ≤ 0,15) mit einer Ausgangsleistung > 2 kW, wobei sie eine elektro-optische Effizienz von mehr als 40% anstreben.

Bystronic-Laserschneidkopf in Aktion

Abb.: Bystronic-Laserschneidkopf in Aktion (Bild: bridle.eu)

Neuartige Kurzbarren, die im Projekt entwickelt werden, versprechen eine dreimal höhere Brillanz verglichen mit kommerziell verfügbaren Diodenlaserbarren. Durch dichtes Wellenlängenmultiplexing erhöht sich diese sogar weiter. Darüber hinaus werden Anordnungen zum kohärenten Koppeln untersucht, mit denen phasengekoppelte Diodenlaserbarren auch in Richtung der Slow-Axis eine nahezu beugungsbegrenzte Strahlqualität erreichen.

Während des Projekts wird eine Reihe von Demonstratoren mit zunehmender Brillanz realisiert und in verschiedenen industriellen Anwendungen getestet. Durch den Einsatz moderner Produktionsmethoden für die Justage und Montage mikrooptischer Strahlformungs- und Strahlüberlagerungselementen werden die Module kosteneffizient im Hinblick auf eine spätere Serienfertigung in europäischen Hochlohnländern gestaltet.

Das Projekt startete am 1. September 2012 und hat eine Laufzeit von 36 Monaten; es wird mit drei Millionen Euro von der Europäischen Kommission im Rahmen des 7. Rahmenprogramms gefördert und von der Firma Dilas Diodenlaser GmbH aus Mainz koordiniert. Forschungspartner sind die Universität Nottingham (Großbritannien), das Fraunhofer-ILT, das Ferdinand-Braun-Institut – Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (beide Deutschland), das Laboratoire Charles Fabry des Institut d’Optique des CNRS (Frankreich) sowie die Unternehmen Modulight (Finnland) und Bystronic (Schweiz).

Dilas / OD

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