Ultrakurzpuls-Lasermaterialbearbeitung
Laserprozesse und Systemaufbauten zur Herstellung von dreidimensionalen Strukturen mit hoher Auflösung im Mikrometerbereich
Laserlabor MATERIALS Weiz, Foto: JOANNEUM RESEARCH/ Linhardt
Wir entwickeln Laserprozesse und Systemaufbauten, die Kurzpuls-Laserlicht (im Bereich von Femtosekunden, 1 fs = 10-15 s) als Werkzeug zur Herstellung von dreidimensionalen Strukturen mit hoher Auflösung im Mikrometerbereich nutzen. Damit stehen flexible und schnelle Prototyping-Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Strukturen in einer breiten Palette von Materialien zur Verfügung. Die Einsatzbereiche sind vielfältig und reichen vom sogenannten „Micromachining“ mittels Laserablation bis zur Laserlithographie mittels Multi-Photonen-Absorption. Die entwickelten Laserprozesse ermöglichen eine Kombination subtraktiver, additiver sowie modifizierender Laserprozesse.
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Anwendungsgebiete:
- Mastering / Origination – Erzeugung von 2.5D Mikrostrukturen in lichtempfindlichen Schichten
Wir verwenden Laserlithographie zur Herstellung von optisch glatten Oberflächen-Mikroreliefstrukturen in Photolacken mit variablen lateralen und vertikalen Strukturgrößen im Bereich von 1 bis 100 µm auf einer Fläche im Bereich von Quadratzentimetern. Ein wichtiges Anwendungsgebiet betrifft hier mikrooptische Elemente, im speziellen als flache Freiformoptiken ausgeführt. Diese sind ideale Kandidatinnen für optische Anwendungen wie Strahlfokussierung, -formung und -lenkung.
- Laserablation
Mittels Laserablation kann eine Vielfalt von Materialien (z.B. Gläser, Keramiken, Metalle und Polymere) sehr definiert und lokalisiert mit Auflösungen im Bereich von wenigen Mikrometern abgetragen bzw. strukturiert werden.
- Integrierte Optik – 3D Strukturierung im Volumen transparenter Materialien
Wir verwenden Laserlithographie zur dreidimensionalen (Mikro-)Modifikation im Volumen transparenter Materialien wie Gläser, Kristalle und Polymere. Die Methode ermöglicht insbesondere Anwendungen im Bereich der integrierten Optik und stellt einen vielversprechenden Ansatz für die Miniaturisierung und Skalierung optischer Wellenleiter-Netzwerke dar.
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