Kostengünstiges hocheffizientes Laserleistungsmessgerät
Wie bei jedem anderen Werkzeug oder einer beliebigen Maschine ist es überaus wichtig, die Laserausgangsleistung zu überwachen, um Standards für Qualität und Sicherheit gewährleisten zu können. Diese Überwachung sollte online und mit sehr kleinen Zeitverzögerungen erfolgen, um bei Bedarf schnelle und automatische Neueinstellungen zu ermöglichen. Derzeit übliche Lasermessgeräte versagen hier in mehreren wichtigen Punkten. Ohne zusätzliche Komponenten ist keine Onlinemessung der Ausgangsleistung möglich, sie sind ziemlich teuer und haben lange Reaktionszeiten, so dass sie für viele Anwendungen ungeeignet sind. Um endlich diese Schwierigkeiten zu überwinden, initiierten die Forscher das Projekt Laserpom ("Low cost laser power metre with ultra-fast response for continuous online monitoring"). Schwerpunkt war die Entwicklung neuartiger Nanomaterialien, die auf ein Substrat aufzubringen oder in das Substrat einzubetten waren. Dann konnte die Menge des durch die Nanopartikel gestreuten (und nicht übertragenen) einfallenden Laserlichts und deren winkelabhängige Verteilung gemessen und kalibriert werden, um im Folgenden - sehr lineares Verhalten vorausgesetzt -, ein sehr empfindliches Maß der Laserleistung zu erhalten. Die Wissenschaftler entwickelten drei kostengünstige Prototypsysteme auf Grundlage von Nanomaterialien mit für die drei verschiedenen Lasertypen relevanten optischen Eigenschaften: ein System für den Betrieb im ultravioletten (UV), sichbaren und nahinfraroten (NIR) Bereich, einen fasergekoppelten Laser und einen Kohlendioxid-Schneidlaser (CO2) für Schweißsysteme. Sie bauten dann die Laserleistungsmesssysteme in die Laser ein und maßen sowohl die Linearität der Antworten (lineare Korrelation der tatsächlichen Ausgangsleistung zu der gemessenen Leistung über den interessierenden Bereich) als auch die Reaktionszeiten und konnten sehr vielversprechende Resultate verzeichnen. Die Projektpartner sehen für ihre Laserleistungsmesser ein gewaltiges Nutzungspotenzial voraus. Die Kommerzialisierung sollte signifikanten Einfluss auf die Steuerung von Laserverfahren in so verschiedenen Bereichen wie der Fertigung und der Biomedizin haben - nicht zu vergessen die wichtigen Auswirkungen auf Qualität und Sicherheit.
