Auf dem Weg zu neuen Fasern

Uni Stuttgart erhält 1,8 Millionen Euro für Faserproduktion in der Lasertechnik

Das Institut für Strahlwerkzeuge der Universität Stuttgart (IFSW) unter Leitung von Prof. Thomas Graf erhält Fördermittel in Höhe von 1,825 Millionen Euro zur Einrichtung einer kompletten Produktionsanlage für optische Fasern. Dazu gehören eine Anlage zur Preformherstellung und ein Faser-Ziehturm. Die Mittel werden jeweils zur Hälfte aus der Qualitätsoffensive für die Universitäten des Landes Baden-Württemberg und der Hochschulbau-Förderung der Deutschen Forschungsgemeinschaft bereitgestellt.

Die Infrastruktur, die im Laufe dieses Jahres nach den erforderlichen Umbaumaß-nahmen am IFSW installiert werden soll, dient unter anderem der Erforschung von neuartigen optischen Fasern für die Strahlübertragung von Hochleistungslasern künftiger Generationen. So soll der am IFSW erfundene und dank seiner effizienten und industrietauglichen Eigenschaften bereits erfolgreich eingesetzte Scheibenlaser in absehbarer Zeit in hohen Leistungsbereichen mit weiter entwickelten Strahleigenschaften verfügbar sein.

Neuartige optische Fasern

Zu den Vorteilen des Scheibenlasers gehört neben seinen ausgezeichneten Strahleigenschaften die Möglichkeit, den Strahl über konkurrenzlos weite Distanzen (bis über 100 Meter) in flexiblen Glasfasern zu führen. Die heute bekannte Fasertechnologie für die Strahlführung vom Lasergerät zur Bearbeitungsstation ist jedoch nicht geeignet, um den angestrebten Leistungsdichten der zukünftigen Laser standhalten zu können und gleichzeitig robuste Strahlführungseigenschaften zu gewährleisten. Daher müssen dringend neuartige Fasern entwickelt werden, die diese gesteigerten Anforderungen erfüllen. Zudem können die neuen Faserstrukturen durch Entwicklung geeigneter Anregungskonzepte zu einem späteren Zeitpunkt auch zu aktiven Faserlasern weiterentwickelt werden.

Ausgangsmaterial für die Glasfaserherstellung ist Quarzglas, das durch verschiedene Abscheideverfahren mit Gas- und Wärmezufuhr in eine Vorform (Preform) gebracht wird (siehe Bild). Zum Ausziehen der Faser wird der fertige Grundkörper in einem Ofen auf einem mehrere Meter hohen Ziehturm bis zum Schmelzpunkt erwärmt. Während des Ziehvorgangs bleiben die geometrischen Verhältnisse der Vorform im Wesentlichen erhalten, so dass in der Faser ein verkleinertes Abbild der Vorform entsteht. Beim Ziehvorgang wird die Faser zudem mit weiteren Schichten ummantelt, um sie vor schädlichen Einflüssen zu schützen. Die Stuttgarter Laserforscher versprechen sich von der neuen Technik auch neue Anwendungsmöglichkeiten wie etwa im Bereich der Prozessüberwachung.

Weitere Informationen bei Friedemann Lichtner, Institut für Strahlwerkzeuge der Universität Stuttgart, Tel.0711/351451-28, Fax 0711/351451-29, e-mail: Friedemann.Lichtner@ifsw.uni-stuttgart.de