LIDAR Faserlaser

Ausschnitt aus dem Faserlasersystem in dem die Fasern sehr dicht angeordnet sind.

Erprobung von Faserlaser für Rendezvous und Docking im Weltraum.

LIDAR (englisch: Light detection and ranging) Lasersysteme sind oft als Bestandteil zukünftiger Anwendungen in der aktuellen Forschungslandschaft wiederzufinden. Viele dieser Anwendungen legen nicht nur eine herausragende Leistungsfähigkeit des Lasersystems wie hohe Ausgangsleistung, Energieeffizienz und beugungsbegrenzte Strahlqualität zugrunde, sondern finden zudem noch unter extremen Umweltbedingungen statt. Die daraus abgeleiteten Anforderungen an den Laser machen deutlich, dass sich speziell der Faserlaser als Konzept der Wahl profilieren kann.

In den letzten Jahren wurde am Fraunhofer IOF ein ns-gepulster Faserlaser-Prototyp bei augensicherer Wellenlänge (1550 nm) für besonders widrige Umgebungsbedingungen (große Temperaturschwankungen, Vakuum, Vibrationen, harte Strahlung) entwickelt. Mit einer Spitzenleistung von 5 kW bei Pulsfolgefrequenzen zwischen 25 und 150 kHz können Objekte in km-Entfernung mittels Galvanometer-Scanner in Echtzeit mit cm-Auflösung erfasst werden. Durch die hohe Leistungsfähigkeit eröffnet sich dieser Technologie eine breite Palette neuer Anwendungen.

Eine Anwendung fand der vom Fraunhofer IOF entwickelte Faserlaser beim Andockmanöver des letzten von der ESA ausgestatteten Versorgungstransporter (ATV-5) an die Internationale Raumstation ISS am 12. August 2014. Der Faserlaser selbst war Bestandteil eines Sensor-Prototyps des Thüringer Raumfahrtunternehmens Jena-Optronik GmbH, der zum 3D-Scannen von Objekten im Weltraum eingesetzt werden soll.

Mit dem von Wissenschaftlern des Fraunhofer IOF entwickelten Lasersystems kann ebenso gefährlicher Weltraumschrott (außer Dienst gestellte Satelliten, Bruchstücke von Raumstationen und Reste von Weltraummissionen) aufgespürt und zentimetergenau geortet werden kann. Die Daten könnten genutzt werden, um Kollisionen mit funktionstüchtigen Satelliten und Raumstationen zu verhindern.