Femtosekunden-Lasermikrobearbeitung
Ultrakurze Laserpulse zur direkten Erzeugung von dreidimensionalen Mikrostrukturen in einer Vielzahl unterschiedlicher Materialien
credit: JOANNEUM RESEARCH / Bergmann
3D-Mikrostrukturen: Mit Licht geschrieben
Wir nutzen ultrakurze Laserpulse zur direkten Erzeugung von dreidimensionalen Mikrostrukturen in transparenten Materialien. Dieses Verfahren vereint höchste Präzision, Flexibilität und Geschwindigkeit – ideal für das Rapid Prototyping sowie eine anspruchsvolle Fertigung, ohne dass Masken, Chemikalien oder Reinraumumgebungen erforderlich sind.
Die Anwendungen reichen von hochauflösender Mikrobearbeitung mittels Laserablation über Multiphotonen-Lithographie zur Wellenleiterstrukturierung bis hin zur Herstellung hohler 3D-Strukturen in Glas basierend auf FLICE (Femtosecond Laser Induced Chemical Etching). Verwendete Materialien umfassen Glas, Keramiken, Metalle und Polymere.
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Leistungsportfolio
- Laserablation: Präzise Oberflächen- und 2,5D Volumenstrukturierung von Glas, Keramik, Metall und Polymer mit mikrometergenauer Auflösung.
- Wellenleiterschreiben: Direkte Einschreibung optischer Lichtwellenleiternetzwerke in Glas durch nichtlineare Absorption, wobei lokal eine positive Änderung des Brechungsindex induziert wird.
- 3D-Glasstrukturierung (FLICE): Durch Kombination aus Femtosekundenlaser-Bestrahlung und selektiver nasschemischer Ätzung können hohle, hochpräzise 3D-Strukturen im Glasinneren erzeugt werden.
Zentrale Vorteile
- Submikrometergenaue Strukturierung
- Echte dreidimensionale Bearbeitung im Materialvolumen
- Monolithische Strukturen ohne Fügetechniken oder Justierung
- Schnelle Prototypentwicklung und kurze Innovationszyklen
- Waferbasierte Fertigung bis zu 200 × 200 mm
- Umfassender Service: von der Konzeption bis zur geprüften Komponente
Typische Anwendungsfelder
- Mikrooptik: Planare Freiformlinsen
- Integrierte Photonik: Wellenleiter, Koppler, Mach-Zehnder-Interferometer
- Präzisionsbearbeitung: Schneiden, Bohren und Oberflächenmodifikation
- Quantentechnologie: photonische Glaschips
- Mikrofluidik
- Medizintechnik und Sensorik
Unsere Beteiligten Partner & Fördergeber
Das sagen unsere Kunden
Weitere Produkte und Services
Umwelt-, bioanalytische und diagnostische Sensorik kombiniert mit smarten mikrofluidischen Lab-on-a-Chip und Organ-on-a-Chip-Systemen
Kostengünstige Lösungen über eine Funktionserweiterung klassischer LED-basierter Beleuchtungssysteme im Bereich Visible Light Communication, des Visible Light Positioning, und des Visible Light Sensing
R2R-UV-NIL Pilotlinie zur kontinuierlichen und kostengünstigen Herstellung von Mikro- und Nanostrukturen auf flexiblen großflächigen Foliensubstraten
Druckbare Sensortinten und Sensoren mit piezo-, pyro- und magneto-elektrischen Eigenschaften
Additive Fertigung durch neu verfügbare Konstruktions- und Simulationswerkzeuge sowie durch neue Materialien und Realisierung spezieller Gitterstrukturen
Funktionelle Beschichtungsverfahren: Plasma- und Vakuumbeschichtung (PVD, PA-CVD), Atmosphärendruck-Plasmajetverfahren sowie auch digitale Druckverfahren
Laserschweißen, Laserlegieren und Laserauftragsschweißen, mit besonderem Schwerpunkt auf Werkstoffkompetenz
Entwicklung kundenspezifischer Prototypen, speziell in den Bereichen LED-Beleuchtung und Sensorik: Schaltungsdesign, Konzeption des Systems bis hin zum Prototyping
Skalierbare und digitale Druckverfahren (inkl. 3D-Druck von Elektronik) zur Generativen Fertigung funktionaler Komponenten
Gesamtkonzepte für Design, Simulation, Optimierung und Prototyping von optischen Komponenten für maßgeschneiderte Lichtlösungen
Hochauflösende 3D-Strukturierung mittels Zwei-Photonen-Lithografie sowie stufenlose 2.5D-Strukturierung mittels maskenloser Graustufen-Laserlithografie oder Laserablation und Elektronenstrahllithografie