In der modernen Fertigungstechnik spielt Licht eine immer größere Rolle. Abgesehen von klassischen Anwendungen optischer Sensoren in der Messtechnik erlaubt es die konzentrierte Strahlung, die von Hochleistungslasern emittiert wird, viele Verfahren der konventionellen Fertigung durch präzisere, kostengünstigere und effizientere Laserverfahren zu ersetzen. Die hohe Präzision und Qualität, die beispielsweise beim Schweißen mit Laserstrahlung möglich ist, ermöglicht es oftmals, den Materialeinsatz zu optimieren und kann damit helfen, knappe Ressourcen einzusparen was auch zu einer verbesserten Umweltbilanz im Vergleich zur konventionellen Fertigung führt. Die Photonik gilt zu Recht als eine Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts.

Der Forschungsbereich „Photonische Technologien“ wird von Univ. Prof. Dipl.-Phys. Dr.-Ing. Andreas Otto, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster geleitet und beschäftigt sich intensiv mit Anwendungen von Laserstrahlung, sowohl im Bereich der Grundlagenforschung als auch der angewandten Forschung.

Forschung

Der Forschungsbereich ist unterteilt in die Gruppen Prozesssimulation und Prozesstechnik. 

Die Forschungsgruppe Prozesssimulation untersucht Laserprozesse mit Hilfe ausgefeilter Simulationsmodelle, mit dem Ziel, zu einem tieferen Prozessverständnis zu gelangen. Dieses verbesserte Prozessverständnis führt oftmals auch zu Verbesserungen von Anwendungen, kann helfen Fehler zu vermeiden oder ermöglicht es, neuartige Prozesse in der Fertigung zu etablieren. Da die Simulationsmodelle auf den tatsächlich ablaufenden physikalischen Prozessen und ihren Wechselwirkungen beruhen, können die Simulationen eine Vielzahl unterschiedlicher Prozesse, von der Materialbearbeitung mit ultrakurzen Laserpulsen, bis hin zu makroskopischen Laserschweißprozessen, korrekt wiedergeben.

Die Forschungsgruppe Prozesstechnik setzt verschiedene Laserquellen zu experimentellen Untersuchungen der Materialbearbeitung mit Laserstrahlung ein. So werden beispielsweise mit einen Ultrakurzpulslaser, welcher Pulse emittiert, die lediglich 30 Femtosekunden dauern, die Oberflächen unterschiedlichster Werkstoffe mit Mikro- oder Nanostrukturen versehen, wodurch die Oberflächeneigenschaften verändert und so hydrophil oder auch hydrophob gemacht werden können. Mit einem Faserlaser werden Versuche zum Fügen unterschiedlicher Werkstoffe durchgeführt, beispielsweise um Verbindungen von Komponenten aus Kupferlegierungen mit anderen Werkstoffen herzustellen. Die Entwicklung eines schnellen, abbildenden Ellipsometers zur Bestimmung der Dicke dünner Schichten auf großen Probenflächen stellt einen weiteren Aspekt unserer Forschungsaktivitäten dar, um nur einige Schwerpunkte zu nennen.

Lehre

In der Lehre vermitteln wir im Rahmen von Vorlesungen, Seminaren und Laborübungen sowohl die Grundlagen, die zur Erzeugung von Laserstrahlung führen, als auch die Funktionsweise unterschiedlicher Strahlquellen und die Strahl-Stoffwechselwirkungen. 

Neueste Ergebnisse aus unserer Forschungstätigkeit fließen in die Lehrveranstaltungen ein und liefern so Studenten das notwendige Rüstzeug zum Verständnis einer der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts.