Highlights des Monats - 2014

Am 1. und 2. Dezember veranstaltete die Arbeitsgruppe Angewandte Lasertechnik und Photonik der Hochschule Aschaffenburg einen Workshop zur Lasertechnik. Teilnehmer aus Frankreich, Belgien, Aachen und Kassel sowie Unternehmen aus der Region informierten sich und diskutierten dabei über Zukunftstrends der laserbasierten additiven Fertigung von Mikrobauteilen für die Medizintechnik und Photonik sowie über hocheffiziente laserbasierte Fertigungsprozesse in der Metallbearbeitung.
Im Rahmen von Laborpräsentationen konnten sich die Teilnehmer zudem über die Forschungsmöglichkeiten der Aschaffenburger Arbeitsgruppe und deren topmoderne Ausstattung an der Hochschule sowie am Laserapplikationszentrum des Zentrums für wissenschaftliche Services und Transfer (ZeWiS) in Obernburg informieren

Manuel Rosenberger, Doktorand der Arbeitsgruppe Angewandte Lasertechnik und Photonik, wurde auf der internationalen Konferenz „Photonics, Optics, and Applications“ in Indonesien mit dem „Best Presentation Award“ ausgezeichnet und belegt dabei den 2. Platz. Mit seinem Vortrag präsentierte Rosenberger aktuelle Forschungsergebnisse der Aschaffenburger Arbeitsgruppe mit dem Thema „TOPAS based humidity insensitive polymer planar Bragg gratings for temperature and multi-axial strain sensing“. Die im Rahmen des Vortrages vorgestellten Sensoren wurde in den Laboren der Hochschule selbst hergestellt und die dabei eingesetzte laserbasierte Technologie für planaroptische Sensoren eigens entwickelt.

Im Oktober stellt die Arbeitsgruppe ihre aktive Publikationstätigkeit gleich dreifach zu schau.

Im Journal Sensors & Actuators: A. Physical, beschäftigt sich die Arbeit "Fabrication and characterization of planar Bragg gratings in TOPAS polymer substrates" (doi:) mit dem Einschreiben von Bragg Gittern in polymere Wellenleiter auf der Basis von Topas.

Die Sonderausgabe "Laser Micro- and Nano- Processing" des Fachjournals Micromachines beinhaltet gleich zwei Artikel der Aschaffenburger Arbeitsgruppe. Der Artikel "Characterization of Laser Beam Shaping Optics Based on Their Ablation Geometry of Thin Films" (doi:10.3390/mi5040943), zeigt den Einsatz von diffraktiven Strahlformungselementen zur Mikrostrukturierung von dünnen Schichten. Die Arbeit mit dem Titel "Micromachining of AlN and Al2O3 using fiber laser" (doi:) beschreibt Möglichkeiten der Keramikbearbeitung mit gepulsten Faserlasern.

Zwei Mitglieder der AG alp präsentieren ihre aktuellen Forschungsergebnisse auf dem internationalen Kongress „MNE 2014“ am Genfer See in Lausanne. Die beiden auf dem Kongress für Mikro- und Nanotechnologie vorgestellten Beiträge, befassten sich mit der Herstellung dreidimensionaler Strukturen mittels 3D Laserdrucktechnologie bei Auflösungsgrenzen im Bereich < 200nm und dem Durchstimmverhalten von mit Carbon Nanotubes beschichteten Bragg-Gitter Sensoren und deren Anwendung in der Photonik.

Durch ein Verfahren aus der Lasermikrostrukturierung ist es der AG alp möglich eine Oberflächenmodifikation zu erzeugen, welche hydrophobe Eigenschaften aufweist. Die Herstellung dieses „Lotuseffekts“ kann sowohl auf kleinen als auch auf großen Flächen aufgebracht werden ohne Material auf- oder abzutragen. Neben den Benetzungseigenschaften kann durch diese Strukturen auch der tribologische Charakter von Oberflächen verändert werden.

Bayerische Forschungsstiftung fördert das Forschungsprojekt „LeoGlas“ der Arbeitsgruppe alp. Mit dem Leitgedanken der Ressourceneffizienz in der Photovoltaik erforscht die Arbeitsgruppe gemeinsam mit den Unternehmen Manz Coating GmbH, Main-Spessart-Solar GmbH, Schott AG und Heraeus Quarzglas GmbH & Co.KG dabei das Laserentschichten optischer Gläser.

Die Masterarbeit von Steffen Hessler zur Herstellung und Charakterisierung polymerer Wellenleiter mit integrierter Bragg-Technik für die Sensorik wurde am 27. Juni 2014 mit dem Friedrich Dessauer Preis ausgezeichnet.

Der VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. Rhein-Main vergibt den Friedrich-Dessauer-Preis an der Hochschule Aschaffenburg zur Förderung von Absolventen und Absolventinnen mit herausragenden Abschlussarbeiten im Bereich Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik.

Auch nach der Masterarbeit wird Steffen Hessler in der AG alp tätig sein. Im Rahmen einer kooperativen Promotion mit der Friedrich Alexander Universität in Erlangen wird er seine Forschungsarbeiten fortsetzen.

Eine neues Excimer-Laser-System bereichert die Laborausstattung der Arbeitsgruppe alp. Der Micromaster der Firma Optec s.a. ermöglicht es, Materialien wie Gläser, Keramiken, Metalle und vor allem Polymere mikrometergenau zu bearbeiten und zu strukturieren. Dabei wird eine Maskenprojektionsoptik eingesetzt, um den Laserstrahl der Wellenlänge 248 nm (KrF-Gas als Lasermedium) in eine gewünschte geometrische Form auf der Probenoberfläche zu bringen. Mittels hochgenauer X-Y-Stages kann der Probenkörper gezielt verfahren werden, um kontinuierliche Strukturen im Material zu erzeugen.

Anwendungen für diese Technik zur Materialbearbeitung finden sich insbesondere in der Dünnschichtstrukturierung, der Mikrofluidik sowie der integrierten Optik.

Die Arbeitsgruppe veröffentlicht Ergebnisse im Wissenschaftsjournal Optics Express. Die Arbeit trägt den Titel "Compressive and tensile strain sensing using a polymer planar Bragg grating" (http://dx.doi.org/10.1364/OE.22.005483) und beschäftigt sich mit polymeren planaren Bragg Gitter Sensoren sowie deren Einsatz zur Druck- und Dehnungsmessung.

Die alp Arbeitsgruppe veröffentlicht Ergebnisse im Wissenschaftsjournal Optical Engineering. Die Arbeit trägt den Titel " Volume contraction of monohydric alcohols interrogated by planar Bragg grating sensor" (doi: 10.1117/1.OE.53.2.024104). Inhalt der Arbeit ist die physikalische Analyse des Mischungsverhältnisses volumen-kontraktiler monohydrischer Alkohollösungen unter Verwendung eines planaren Bragg-Gitter Brechungsindex Sensors.

Die AG alp präsentiert aktuelle Forschungsergebnisse auf der internationalen Konferenz "LASE 2014", die während der SPIE Photonics West in San Francisco stattgefand. Bei der Arbeit mit dem Titel "Laser thin film ablation with multiple beams and tailored beam profiles" werden der Einsatz von diffraktiven Strahlformungselementen für die Laserstrukturierung von dünnen Schichten untersucht. Die Arbeiten entstanden in Kooperation mit der Firma TOPAG aus Darmstadt.

Im Januar erweitert die Arbeitsgruppe alp ihre Messtechnikausstattung um einen leistungsstarken Autokorrelator für den Spektralbereich des UV, VIS und IR. Das Messgerät ermöglicht ultrakurze Lichtpulse mit Pulslängen von wenigen Hundert Femtosekunden (100 fs = 0,0000000000001s) zeitlich aufzulösen. Durch eine Spektrometererweiterung kann die Autokorrelation des Lichtpulses zudem spektral aufgelöst und somit wichtige Informationen über die zeitliche und spektrale Phase des Lichtimpulses ermittelt werden.

Das hochwertige Messgerät unterstützt die Forschungsarbeiten der AG im Bereich der lasergestützten Dünnschicht- und Oberflächenbearbeitung sowie der generativen Fertigung von Mikrobauteilen durch Ultrakurzpulslaser.

Für die Anschaffung wurde die Arbeitsgruppe durch die IHK Stiftung finanziell unterstützt.