Erste Mittelinfrarot-Faserlaser mit 3µm Wellenlänge eröffnen einzigartige Möglichkeiten für Industrie und Wissenschaft

Die Unternehmen TOPAG und FEMTUM geben eine Partnerschaft bei der Vermarktung von Mid-IR-Faserlasern bekannt. TOPAG wird FEMTUM exklusiv in Deutschland und Österreich vertreten. Das kanadische Unternehmen FEMTUM Inc. ist eine Ausgründung der Universität Quebec und hat kompakte und zuverlässige mid-IR Faserlaser entwickelt, die den Weg für bahnbrechende Anwendungen in Industrie, Wissenschaft, Gesundheitswesen und Umwelt ebnen könnten. Die Produktpalette von FEMTUM umfasst ns gepulste Systeme für die Bearbeitung von z.B. Halbleitern, die Strukturierung von Dünnschichten und das Polymerschweißen in der Industrie sowie ultraschnelle, abstimmbare Faserlaser, die sich ideal für wissenschaftliche Anwendungen wie Spektroskopie und nichtlineare Optik eignen. Die Laser von FEMTUM sind mittlerweile kommerziell verfügbar. Im Folgenden werden einige Anwendungen dieser zuverlässigen und wartungsfreien Faserlaser vorgestellt.

Mikrobearbeitung von Halbleitern

In der Elektronikindustrie müssen Halbleitermaterialien wie Silizium oder Germanium präzise geschnitten oder geritzt werden. Standardlaser im UV- oder Nahinfrarotbereich werden jedoch direkt an der Oberfläche absorbiert. FEMTUM-Laser sind für Halbleitermaterialien transparent, können diese aber durch Multiphotonenabsorption präzise abtragen und bieten so die Flexibilität, Halbleiter in großen Mengen zu bearbeiten.

Selektive Laserstrukturierung von dünnen Schichten

Femtum Mid-IR-Laser sind ideal für die selektive Entfernung transparenter leitfähiger Schichten auf verschiedenen Substraten. Die meisten leitfähigen Dünnschichten basieren auf Oxidmaterialien, die bei Wellenlängen um 3 µm stark absorbieren. Im Vergleich zur Strukturierung mit UV- oder Nah-IR-Lasern ist es einfacher, diese dünnen Schichten selektiv zu entfernen, ohne das Substrat zu beeinträchtigen, das bei diesen mittleren IR-Wellenlängen eine viel höhere Abtragsschwelle aufweist.

Wellenleiterbeschriftung auf der Oberfläche

Es wurde ein wiederholbarer Herstellungsprozess für die Beschriftung von Wellenleitern auf der Oberfläche mit Femtum-Lasern demonstriert. Polymere sind billige, biokompatible Materialien, und jetzt gibt es eine Methode, mit der fast jeder Kunststoff durch direktes Schreiben von Wellenleitern auf seine Oberfläche in ein Hightech-Sensorgerät verwandelt werden kann. Bei diesem Verfahren muss die Wellenlänge des Lasers mit der Absorptionsbande des Materials übereinstimmen, um den Brechungsindex an der Oberfläche des Materials zu ändern, ohne dass es zu einer zusätzlichen Verformung oder Verbrennung der Matrix kommt.

Anwendungen in der Sensorik

Das mittlere IR deckt die wichtigsten spektralen Signaturen von Molekülen ab, was dieses Band zum idealen Fingerabdruckbereich für die molekulare Sensorik macht. So ermöglichen die Faserlaser von Femtum die Entwicklung von Sensoren für die Umweltüberwachung, die industrielle Prozesskontrolle oder sogar die medizinische Diagnostik.

Mid-IR-Laser sind die idealen wissenschaftlichen Werkzeuge

Mid-IR-Laser sind auch ideale Laborwerkzeuge für wissenschaftliche Anwendungen wie nichtlineare Optik, Siliziumphotonik, Quantenoptik, Hochfeldphysik, Frequenzkämme und Superkontinuumserzeugung. Diese fortschrittlichen Anwendungen werden mit Sicherheit zu aufregenden neuen Laserentdeckungen führen, die in der Praxis Anwendung finden werden.

Lässt sich mit 3µm Lasern ein Vorhaben verwirklichen, das so bisher nicht möglich? Das TOPAG-Team berät Sie gerne bei der Umsetzung.