激光技術(shù)在德國(guó)經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮重要作用，全球銷售40%光源和20%激光材料加工系統(tǒng)來(lái)自于德國(guó)。對(duì)于用于制造業(yè)的激光器，德國(guó)企業(yè)更是走在前列。
為了維護(hù)并鞏固這些優(yōu)勢(shì)，德國(guó)教育研究聯(lián)邦機(jī)構(gòu)(BMBF)成立了數(shù)字光子生產(chǎn)(DPP)研究基地，并每年資助200萬(wàn)歐元，連續(xù)資助15年。亞琛工業(yè)大學(xué)，弗勞霍夫激光技術(shù)研究所(ILT)聯(lián)合其他企業(yè)合作的Femto光子產(chǎn)品聯(lián)合研究項(xiàng)目為超快激光器應(yīng)用于材料加工制造奠定基礎(chǔ)。
DPP研究基地建立大學(xué)和弗勞霍夫以及來(lái)自企業(yè)的28個(gè)合作伙伴之間的長(zhǎng)期系統(tǒng)合作模式。合作的目標(biāo)是面向應(yīng)用的基礎(chǔ)研究的資源共享。至于具體內(nèi)容，DPP研究基地專注于利用激光器作為新工具的研究新方法和基本物理效果，特別是未來(lái)主題，如能源、健康、安全，信息和通信技術(shù)。
圖1 使用超快激光器切割玻璃
亞琛工業(yè)大學(xué)，弗勞霍夫激光技術(shù)研究所(ILT)聯(lián)合其他企業(yè)合作的三個(gè)項(xiàng)目：研究新型VCSEL光源的納米光子產(chǎn)品；為進(jìn)一步開發(fā)附加制造方法的直接光子產(chǎn)品；以及Femto光子產(chǎn)品主要目標(biāo)是進(jìn)一步開發(fā)超快激光制造方法。
Femto光子產(chǎn)品項(xiàng)目于2014年10月份啟動(dòng)，預(yù)計(jì)持續(xù)五年，由亞琛工業(yè)大學(xué)牽頭，目標(biāo)是更好地理解現(xiàn)代材料加工涉及的基礎(chǔ)科學(xué)。研究?jī)?nèi)容主要集中在具有較大電子帶隙的材料上，換句話說(shuō)，具有高透明度的材料，如玻璃、藍(lán)寶石和鉆石。
超快激光器代表在材料或器件上生成新功能的光學(xué)加工系統(tǒng)，然而，超短激光脈沖與透明材料吸收效應(yīng)之間的相互作用的基本過(guò)程仍然沒有充分被人們理解。本項(xiàng)目所研究的與未來(lái)應(yīng)用相關(guān)的許多種材料，都是透明的，這也意味著只能使用復(fù)雜激光工藝加工他們。聯(lián)合項(xiàng)目的核心是基礎(chǔ)科學(xué)分析、模擬、激光輻射與透明材料相互作用的闡述。
基于這些基礎(chǔ)研究結(jié)果，各類激光器的最佳性能參數(shù)連同校正光學(xué)系統(tǒng)解決方案一起由所有相關(guān)材料級(jí)別決定，最終根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和項(xiàng)目企業(yè)伙伴共同評(píng)估。這些研究項(xiàng)目的目標(biāo)之一是使電子器件的激光加工成為顯示器、現(xiàn)代LEDs和功率晶體管的一種可行選項(xiàng)。
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