Photonischer Fortschritt durch Femtosekunden-Laser
Am LZH wurde eine zukunftsweisende, laserbasierte Technologie entwickelt, die eine kostengünstige und flexible Herstellung von Nanostrukturen in dielektrische Materialien ermöglicht. Dabei kommt der Femtosekundenlaser (fs-Laser) zum Einsatz.
Durch den rapiden Fortschritt in der Nanotechnologie können neue Komponenten oder Bauteile produziert werden, die aus periodisch angeordneten Nanostrukturen aufgebaut sind. Solche Nanostrukturen in optischen Materialien wie Quarz eröffnen völlig neue Wege in der Optik, z. B. durch Erzeugung sog. „photonischer Kristalle“ zur „Lichtleitung um die Ecke“ oder Filterung und Verzweigung von Strahlung in mikrooptischen Bauteilen.
Derzeit werden Nanostrukturen mit Hilfe von Elektronen- oder Ionenstrahllithographie hergestellt. Diese Verfahren sind allerdings aufwendig und teuer. Daher wurde am LZH eine zukunftsweisende, laserbasierte Technologie entwickelt, die eine kostengünstige und flexible Herstellung von Nanostrukturen in dielektrische Materialien ermöglicht. Dabei kommt der Femtosekundenlaser (fs-Laser) zum Einsatz.
Bei der nichtlinearen Wechselwirkung von fs-Laserpulsen mit transparenten Materialien werden mehre Photonen simultan absorbiert. Durch die Multiphotonenabsorption werden freigesetzte Elektronen im Laserfeld weiter beschleunigt. Diese Elektronen führen zu einem Mikroplasma, welches nach Ausdehnung kleine Strukturen auf der Probenoberfläche hinterlässt.
Mit dem fs-Laser lassen sich Strukturgrößen bis hinunter zu 100 nm einfach und schnell ohne Vakuumtechnologie realisieren.
Für die Herstellung und Prototyping von künstlichen nanostrukturierten Materialien hat die Materialbearbeitung mit dem fs-Laser wegen ihrer Flexibilität und geringen Kosten entscheidende Vorteile. Zum Beispiel ist die gesamte Bearbeitungszeit für eine aus 216 Löcher bestehenden Struktur auf einer Saphirkristalloberfläche beträgt weniger als 30 Sekunden. Die Struktur kann als zweidimensionaler, photonischer Kristall mit einer zentralen „Defect-cavity“ betrachtet werden. Ähnliche Nanostrukturen sind für viele Anwendungen in der Photonik notwendig.
Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist eine durch Mittel des niedersächsischen Ministeriums für Wirtschaft, Technologie und Verkehr unterstützte Forschungs- und Entwicklungseinrichtung auf dem Gebiet der Lasertechnik.
Für mehr Information:
Laser Zentrum Hannover e.V.
Herr Michael Botts
Hollerithallee 8
D-30419 Hannover
Tel.: +49 511 2788-151
Fax: +49 511 2788-100
E-Mail: bt@lzh.de
Media Contact
Weitere Informationen:
http://www.lzh.deAlle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie
Dieses Fachgebiet umfasst wissenschaftliche Verfahren zur Änderung von Stoffeigenschaften (Zerkleinern, Kühlen, etc.), Stoffzusammensetzungen (Filtration, Destillation, etc.) und Stoffarten (Oxidation, Hydrierung, etc.).
Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Trenntechnologie, Lasertechnologie, Messtechnik, Robotertechnik, Prüftechnik, Beschichtungsverfahren und Analyseverfahren.
Neueste Beiträge
Anlagenkonzepte für die Fertigung von Bipolarplatten, MEAs und Drucktanks
Grüner Wasserstoff zählt zu den Energieträgern der Zukunft. Um ihn in großen Mengen zu erzeugen, zu speichern und wieder in elektrische Energie zu wandeln, bedarf es effizienter und skalierbarer Fertigungsprozesse…
Ausfallsichere Dehnungssensoren ohne Stromverbrauch
Um die Sicherheit von Brücken, Kränen, Pipelines, Windrädern und vielem mehr zu überwachen, werden Dehnungssensoren benötigt. Eine grundlegend neue Technologie dafür haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Bochum und Paderborn entwickelt….
Dauerlastfähige Wechselrichter
… ermöglichen deutliche Leistungssteigerung elektrischer Antriebe. Überhitzende Komponenten limitieren die Leistungsfähigkeit von Antriebssträngen bei Elektrofahrzeugen erheblich. Wechselrichtern fällt dabei eine große thermische Last zu, weshalb sie unter hohem Energieaufwand aktiv…
