Laser hinter Gittern

Adlershofer Forscher kooperieren erfolgreich bei der Markteinführung einer weltweit einmaligen Laserklasse

Lasermessgeräte können mit einer Technologie, die von Forschern des Ferdinand-Braun-Instituts für Höchstfrequenztechnik (FBH) in Berlin-Adlershof entwickelt wurde, wesentlich präziser und kostengünstiger als bisher hergestellt werden. Das Verfahren, das bereits auf grosses Interesse der Industrie trifft, erhielt am 21. Juni 2004 den mit 10.000 Euro dotierten „Transferpreis WissensWerte“ des TSB Förderverein Technologiestiftung Berlin e.V., der zum zweiten Mal verliehen wurde.

Ebenso wie die Informationstechnik, deren Computer von saalgroßen Elektronengehirnen heute zu mikroskopisch kleinen Prozessoren geschrumpft sind, hat sich auch die Lasertechnik immer weiter miniaturisiert. Derzeit verbreiten sich Halbleiter-Laser und Laserdioden mit großer Dynamik in vielen Anwendungsbereichen und bereiten damit den Übergang vom Zeitalter des Elektrons zum Jahrhundert des Photons. Der Laser, das gebündelte Licht, erweist sich als innovativer Tausendsassa in den unterschiedlichsten Feldern, von der Informations- und Kommunikationstechnik bis zur Unterhaltungselektronik und Messtechnik.

Das Ferdinand-Braun-Instituts für Höchstfrequenztechnik (FBH) forscht über die Grundlagen neuartiger Halbleiterlaserdioden, insbesondere auf der Basis von Galliumarsenid (GaAs). Eine dieser Dioden kommt im so genannten „Distributed Feedback Laser“ (DFB-Laser) zum Einsatz. Aufgrund seiner stabilen Wellenlänge und schmalen Linienbreite wird der DFB-Laser vor allem in der Messtechnik (Zeit- und Längenmesstechnik) sowie in der Sensorik (Spektroskopie-Nachweis von Stoffen) eingesetzt.

In DFB-Lasern wird die Stabilisierung der Licht-Wellenlänge nicht durch herkömmliche Laserspiegel erreicht, sondern durch ein besonderes Reflektionsgitter (sog. „Braggsches Gitter“), das in den Halbleiter geätzt wird. Hier gelang einer Arbeitsgruppe des FBH (Dr. Götz Erbert, Dr. Bernd Sumpf, Dr. Andreas Klehr, Dr. Hans Wenzel) eine wichtige Innovation: Sie entwickelte eine neuartige und inzwischen patentierte Schichtfolge für DFB-Laser, in der das Gitter in eine spezielle Epitaxieschicht geschrieben wird. Deren Vorteil besteht darin, dass sie wegen des Anteils von Galliumarsenid praktisch nicht oxidiert und deshalb in einem handelsüblichen Reaktor weiterprozessiert werden kann. Die Anschaffung und der Betrieb eines zusätzlichen Reaktors entfällt dadurch. Mit den DFB-Lasern aus Adlershof lassen sich daher Laserquellen sehr viel kostengünstiger und in großer Stückzahl herstellen.

Die Erfindung der FBH-Forscher wurde von einem Spin-off-Unternehmen des Instituts, dem Adlershofer Unternehmen eagleyard Photonics GmbH, zur Marktreife weiter entwickelt. Mit dieser Innovation steht eagleyard weltweit einzigartig da und besitzt einen Marktvorteil vor anderen Herstellern von DFB-Lasern. Zahlreiche Firmen und Institute haben die DFB-Laser von eagleyard bereits im Einsatz und bestätigen hervorragende Ergebnisse.

Das Adlershofer Unternehmen eagleyard Photonics – im Mai 2002 gegründet und heute mit 11 Beschäftigten – hat sich auf die Produktion von Halbleiterlaserdioden spezialisiert. Wegen ihrer exzellenten Strahlqualität, der hohen Ausgangsleistung und der exzellenten Zuverlässigkeit erfreuen sich die eagleyard-Dioden wachsender Nachfrage bei Technologie-Kunden (Laser-Herstellern) aus dem In- und Ausland, die sie in ihre innovativen Lasersysteme einbauen. Ziel von eagleyard Photonics ist es, im Jahre 2005 einen Umsatz von mehr als 1,5 Millionen Euro zu erwirtschaften. Das Unternehmen wird das Komponentengeschäft in Zukunft ausweiten, indem es das Angebot an verfügbaren Wellenlängen erweitert und die optische Leistung erhöht.

Eagleyard ist nicht die einzige Firma, die im Umfeld des FBH entstanden ist. Mittlerweile gibt es einen Cluster von sechs Start-up-Firmen, die unmittelbar von den Technologien des zur Leibniz-Gemeinschaft gehörenden Instituts profitiert. Diese Start-ups sind entweder eigene Ausgründungen aus dem Institut oder haben sich wegen der Synergieeffekte, die sich aus der unmittelbaren Nachbarschaft des Institutes ergeben, für den Standort Berlin-Adlershof entschieden. „Unser Transfer-Modell funktioniert“, freut sich FBH-Direktor Prof. Günther Tränkle. „Der Ansatz ist, herausragende Forschungsergebnisse zu produzieren, die in einem zweiten Schritt kommerziell nutzbar sind.“ Dies ist auch das Anliegen des Transferpreises WissensWerte.