Ultrakurzpulslaser mit Pulsdauern im Bereich weniger Pikosekunden oder Femtosekunden besitzen hohes Einsatzpotenzial zur hochpräzisen Strukturierung verschiedenster Materialien, insbesondere auch für Metalle.

Aufgrund der kurzen Energiedeposition in einem Zeitbereich, der unterhalb der thermischen Relaxationszeit liegt, lässt sich – bei geeigneten Parametern – ein Abtrag praktisch ohne mechanische oder thermische Schädigungen des Werkstücks erzielen („kalte“ Ablation). Damit werden kleinste Strukturen, die nur durch die optischen Eigenschaften des Laserstrahls definiert sind, erzeugt. Die kurze Pulsdauer bei moderaten Pulsenergien bedeutet eine sehr hohe Laserintensität. Dies ermöglicht die Ausnutzung hochgradig nichtlinearer Absorptionsprozesse. Dadurch lassen sich praktisch alle Materialien, ob transparent oder opak, bearbeiten. Zudem sind gezielt dreidimensionale Strukturen im Volumen realisierbar.

Die vom Produktionsprozess geforderten kurzen Prozesszeiten lassen sich deshalb vorteilhaft mit leistungsstarken Ultrakurzpulslaserquellen realisieren.  Die am Fraunhofer IOF entwickelten faserbasierten Ultrakurzpulslasersysteme bieten hohe Pulswiederholraten bei hoher Leistung und hervorragender Strahlqualität. Dadurch steigen Bearbeitungsgeschwindigkeit und -produktivität.

Die Kompetenzen am Fraunhofer IOF umfassen:

• Umfangreiche Kenntnisse der Laser-Materie-Wechselwirkung zur Prozessoptimierung
• Oberflächenstrukturierung und -modifikation
• Bearbeitung von Dünnschichtsystemen, z.B. für Anwendungen in der Photovoltaik
• Präzisionsbohren, z.B. Bohren von Löchern mit großem Aspektverhältnis