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浅析:超快光纤激光技术发展是否满足未来制造?

激光技术在德国经济中发挥重要作用,全球销售40%光源和20%激光材料加工系统来自于德国。对于用于制造业的激光器,德国企业更是走在前列。 

为了维护并巩固这些优势,德国教育研究联邦机构(BMBF)成立了数字光子生产(DPP)研究基地,并每年资助200万欧元,连续资助15年。亚琛工业大学,弗劳霍夫激光技术研究所(ILT)联合其他企业合作的Femto光子产品联合研究项目为超快激光器应用于材料加工制造奠定基础。 

DPP研究基地建立大学和弗劳霍夫以及来自企业的28个合作伙伴之间的长期系统合作模式。合作的目标是面向应用的基础研究的资源共享。至于具体内容,DPP研究基地专注于利用激光器作为新工具的研究新方法和基本物理效果,特别是未来主题,如能源、健康、安全,信息和通信技术。

亚琛工业大学,弗劳霍夫激光技术研究所(ILT)联合其他企业合作的三个项目:研究新型VCSEL光源的纳米光子产品;为进一步开发附加制造方法的直接光子产品;以及Femto光子产品主要目标是进一步开发超快激光制造方法。

Femto光子产品项目于2014年10月份启动,预计持续五年,由亚琛工业大学牵头,目标是更好地理解现代材料加工涉及的基础科学。研究内容主要集中在具有较大电子带隙的材料上,换句话说,具有高透明度的材料,如玻璃、蓝宝石和钻石。 

超快激光器代表在材料或器件上生成新功能的光学加工系统,然而,超短激光脉冲与透明材料吸收效应之间的相互作用的基本过程仍然没有充分被人们理解。本项目所研究的与未来应用相关的许多种材料,都是透明的,这也意味着只能使用复杂激光工艺加工他们。联合项目的核心是基础科学分析、模拟、激光辐射与透明材料相互作用的阐述。

基于这些基础研究结果,各类激光器的最佳性能参数连同校正光学系统解决方案一起由所有相关材料级别决定,最终根据实验结果和项目企业伙伴共同评估。这些研究项目的目标之一是使电子器件的激光加工成为显示器、现代LEDs和功率晶体管的一种可行选项。