Forscher: Faserlasertechnologie wird herkömmliche Laser ersetzen
Nach dem Abschluss ihrer Arbeit im Sommer 2007 wollen die ehemaligen Partner des von der EU finanzierten Projekts URANUS (Ultra-fast technology for multicolour compact high-power fibre systems) ihre Forschung weiterführen. URANUS war wesentlich an der Weiterentwicklung der Faserlasertechnologie in Europa beteiligt. Die beiden Hauptziele des Projekts waren die Entwicklung ultraschneller Lasersysteme, die mit unterschiedlichen Wellenlängen arbeiten, sowie die Entwicklung von Breitbandfaserquellen zu Testzwecken. "Unsere Forschung war bahnbrechend", erklärt der Projektmanager Dr. Mircea Guina von der Technischen Universität Tampere in Finnland. "Wir haben in den letzten Jahren ernorme Fortschritte gemacht, aber es bleibt noch viel zu tun." In der Tat entwickelte URANUS erfolgreich einen sogenannten modengekoppelten Laser, der eine Spezialfaser - ytterbiumdotierte photonische Bandlücke (ytterbium-doped photonic bandgap - Yb-PBG) - nutzt, die zur Kompensierung der Strahlenstreuung beiträgt. Diese Entdeckung wiederum war eine Voraussetzung zur Entwicklung der ersten Superkontinuum-Faserlaser. "Die Superkontinuum-Laserquelle kann Pulse in allen Wellenlängen erzeugen", erklärt Professor Oleg Okhotnikov, Koordinator des URANUS-Projekts. "In der medizinischen Bildgebung zum Beispiel kann man die benötigte Wellenlänge aus dem Breitbandspektrum auswählen, um eine bestimmte Chromophorenart zu erkennen, die an eine Krebszelle angebunden ist." Heute basieren kommerzielle ultraschnelle Laser auf Festkörpertechnologie und nutzen Luft anstatt Glasfaser für den Transport des hoch intensiven Lichts. Diese Laser sind jedoch meist größer und teurer in Herstellung und Wartung als Faserlaser. "Faser ist effizienter als Luft, wenn es darum geht, das Licht zu seinem Ziel zu bringen. Daher brauchen sie weniger Kraft, um dieselben Ergebnisse zu erzielen wie Festkörpersysteme. Sie sind auch stabiler und robuster", so Professor Okhotnikov. "Faserlaser könnten Festkörperlaser in den meisten Anwendungen ersetzen und auch die Tür zu neuen Anwendungen öffnen", fügt Dr. Guina hinzu. Seinen Prognosen zufolge werden ultraschnelle Faserlaser eine Schlüsselrolle in der Einrichtung noch kleinerer Nanotechnologiesysteme spielen. Darüber hinaus werden sie praktische neue Anwendungen ermöglichen, zum Beispiel die optische Kohärenztomographie, ein digitales 3D-Bildgebungsverfahren, das in der Medizin genutzt wird. Das Projekt URANUS, an dem sich sechs Partner aus vier europäischen Ländern beteiligten, wurde mit etwa 1,5 Millionen Euro aus Mitteln des Sechsten Rahmenprogramms (RP6) der EU gefördert.