ReinhartPoprawe：弗劳恩霍夫将研发20KW超快激光器

Fraunhofer（弗劳恩霍夫）在其12个研究所中组建了一个新的卓越团队，该团队在未来四年内将开发出一代平均功率高达20kW 的超快激光器。

新团队所提出的激光系统的平均功率将超过所有以前的超快激光器一个数量级，可以在宏观尺度上实现高通量微处理应用 - 例如表面的功能化。

在5 月初德国亚琛举行的国际激光大会AKL 2018上，新的“高级光子源”团队正式宣布成立了。它由弗劳恩霍夫研究所ILT和IOF领导，其中两个专用应用实验室将于2018年成立，领导机构还包括FEP，IAF，IIS，IKTS，IMWS，ISE，ISIT，ITWM，IWM和IWS等。该研究团队前三年的预算约为1000万欧元。

Fraunhofer ILT和新团队的主管Reinhart Poprawe教授说，“我们的12个研究所正在逐步开发新一代激光器并展示工业和研究应用的挑战。”“我们共同致力于开发颠覆性技术，这将有助于大幅扩展激光技术的应用 — 从超精密制造工艺的扩展到研究的新脉冲持续时间和波长范围的发展。”

根据Poprawe的说法，目前ILT在亚皮秒范围内的平均功率略低于2kW，两年后该团队计划开发平均功率为5kW的超快激光器，最终目标是达到20kW。“我们和这个目标之间没有任何物理定律，因此应该有可能证明这一点，”他在AKL期间评论道。

除了开发新型强力激光器外，该团队还将探索其在工业中的潜在应用，例如太阳能电池的微结构化和表面功能化、超硬陶瓷和电池组件、或玻璃和轻质材料的切割。由于加工速度不足，目前这些工艺使用100W级超快激光器并不经济。

在AKL宣布期间，Poprawe还描述了通过使用创新的多点技术，其中可以使用衍射光学元件或空间光调制器将单个强大的激光束分成具有较少脉冲的多个光束的大阵列能量—新的激光器能够以更高的吞吐量处理更大的材料表面区域，而不会产生热损伤。

这可能会促成一些应用，例如为风力涡轮机配备功能性表面结构以防止冰和昆虫在其叶片上积聚—这两者都被证明会降低涡轮机的效率。其他可能性包括在飞机机翼上钻数十亿个孔以减少飞行期间的阻力，在船体上形成抗菌表面以防止附着大量藻类。

新团队还计划产生低至软X射线范围的相干辐射 — 光子通量比先前达到的光通量高两到三个数量级。 此外，在材料科学领域，该团队旨在建立诸如新材料的生成和研究等应用。由于这个新团队，生物成像、半导体工业和光刻技术也将预计出现新的机遇。

来源：激光制造网