50 Jahre Laser – Die Revolution aus Licht

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Das Prinzip des Lasers wurde Anfang des 20. Jahrhunderts durch Albert Einstein bekannt gemacht. Vor rund 50 Jahren, im Mai 1960, präsentierte der US-Physiker Theodore Maiman der Öffentlichkeit das erste funktionierende Gerät. Einst als “Erfindung auf der Suche nach einer Anwendung” verspottet, hat sich der Laser inzwischen zum universellen Werkzeug entwickelt.

Schon bald erkannten die Forscher die Möglichkeiten, denn mit dem Laser konnten bisherige Grenzen überwunden werden – so die Grenze der höchsten Energiekonzentration auf dem kleinsten Raum. In vielen Bereichen wurde der Laser in Verbindung mit dem Computer Ausgangspunkt von Innovationen. Die Lasertechnik hat inzwischen erheblich dazu beigetragen, die Produktivität in der industriellen Fertigung zu erhöhen. Der Laser ist aber auch im Alltag angekommen: Herzstück vieler Video- und Musik-Abspielgeräte ist eine Laserdiode, die Daten in winzigen Dimensionen speichert. Und das Potenzial der Lasertechnik ist noch längst nicht ausgeschöpft.

“Mit Lasern kann man im Grunde alles machen”, sagt Professor Eckhard Beyer, Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden, “man muss nur wissen, wie.” Dass Laser heute so weithin eingesetzt werden, ist auch ein Verdienst der Fraunhofer-Gesellschaft. Fraunhofer-Wissenschaftler haben in den vergangenen Jahrzehnten entscheidende Impulse gegeben und dazu beigetragen, dass Deutschland heute in diesem Markt eine führende Stellung einnimmt. Insgesamt sechs Institute arbeiten im Fraunhofer-Verbund Light & Surfaces an der Weiterentwicklung des maßgeschneiderten Lichts.

Vor allem in der Automobilindustrie war der Siegeszug des Lasers nicht aufzuhalten. Hier sorgen insbesondere die CO2-Laser – die Arbeitspferde unter den Lasern – dafür, dass Bleche millimetergenau und zuverlässig verschweißt werden. Die CO2-Laser hatten jedoch Nachteile: Mit ihrer Wellenlänge von 10,6 Mikrometern im Infrarotbereich ließen sich die Strahlen nicht durch Glasfaserkabel leiten. Außerdem waren sie relativ groß.

Seit Mitte der neunziger Jahre erhielten diese Großgeräte Konkurrenz durch eine andere Art von Lasern: die Diodenlaser hoher Leistung – meist vom Typ Neodym-YAG-Laser – eroberten den Markt. Derartige Laser gibt es heute bereits mit einer Leistung von mehr als 15 Kilowatt. Mit einer Wellenlänge von 1,06 Mikrometern haben die Laser zudem den Vorteil, dass ihr Licht durch Glasfasern geleitet werden kann. So wird der Laserstrahl zum flexiblen Werkzeug, das Roboter mit Hilfe der Lichtleiter an die gewünschte Stelle führt.