Lernen
erkunden
Bewerten
Entdecken
Konfigurieren
überlegungen

LERNEN

Grundlagen der Lasertechnologie

Geschichte der Lasertechnologie

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts legte Albert Einstein den Grundstein der Lasertechnologie. Die Technologie entwickelte sich ab 1960 weiter, als am Forschungsinstitut Hughes der erste Laser gebaut wurde. Die nachstehende Zeitleiste veranschaulicht die Entwicklung der Lasertechnologie.

ZEITLEISTE

1917
Albert Einstein legt den Grundstein der Lasertechnologie durch seine Postulierung des Phänomens der „stimulierten Emission“, die für die Funktion aller Laser eine grundlegende Voraussetzung ist.
1939
Valentin Fabrikant theorisiert den Einsatz stimulierter Emission zur Verstärkung von Strahlungen.
1950
Charles Townes, Nikolay Basov und Alexander Prokhorov entwickeln die Quantentheorie der stimulierten Emission und weisen die stimulierte Emission von Mikrowellen nach. Später erhalten sie für diese wegweisende Grundlagenarbeit den Nobelpreis der Physik.
1959
Gordon Gould, ein Doktorand der Columbia University, postuliert, dass stimulierte Emissionen zur Lichtverstärkung eingesetzt werden können. Er beschreibt einen optischen Resonator, der einen schmalen Strahl kohärenten Lichts erzeugen kann, und benennt diesen LASER, als Kurzform für „Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation“ (Lichtverstärkung durch stimulierte Strahlungsemission).
1960
Theodore Maiman entwickelt den ersten funktionsfähigen Prototyp eines Lasers am Forschungsinstitut Hughes im kalifornischen Malibu. Dieser Laser nutzt synthetischen Rubin als aktives Medium und emittiert einen tiefroten Lichtstrahl mit einer Wellenlänge von 694,3 nm. Zunächst wird der Rubinlaser in militärischen Entfernungsmessern eingesetzt und findet noch heute aufgrund seiner hohen Spitzenleistung kommerzielle Anwendung zur Lochbohrung in Diamanten.
1963
Der Kohlendioxid-(CO2-)Laser wird von Kumar Patel am Forschungsinstitut AT&T Bell Labs entwickelt. Der CO2-Laser ist wesentlich kostengünstiger und besitzt eine höhere Effizienz als der Rubinlaser. Diese Eigenschaften haben den CO2-Laser zum beliebtesten Industrielaser seit mehr als 50 Jahren gemacht.

Entwicklung der Lasermaterialbearbeitung

1960er-Jahre

Der erste 1964 entwickelte CO2-Laser weist eine Leistung von nur einem Milliwatt auf. Bis 1967 wird die Herstellung von CO2-Lasern mit Leistungen über 1.000 Watt ermöglicht. Im Mai 1967 wird die erste kommerzielle Anwendung der Lasermaterialbearbeitung ermöglicht, als Peter Houldcroft vom TWI (The Welding Institute) im englischen Cambridge einen sauerstoffunterstützten CO2-Laserstrahl zum Durchtrennen eines 1 mm dicken Stahlblechs einsetzt.

1970er-Jahre

Die kontinuierlichen Verbesserungen der CO2-Laser sowie die Entwicklung neuer Lasertypen führen zu den ersten Anwendungen im Bereich der „Laserbearbeitung“. Die erste 2-Achsen-Lasereinheit wird 1975 von der Laser-Work A.G. entwickelt. Die frühesten Anwendungen werden von Automobil- und Flugzeugherstellern vorangetrieben, da sie den Mehrwert von Lasergeräten für das Schneiden und Schweißen von Metall erkennen.

1980er-Jahre

Die Einführung kompakter, kostengünstiger Lasergeräte, wie des CO2-Slablasers, läutet eine neue Ära der „Laser-Materialbearbeitung“ ein. Die Anwendungsmöglichkeiten vervielfältigen sich vom Schneiden und Schweißen von Metall bis hin zur Bearbeitung organischer Materialien, wie Kunststoff, Kautschuk und Schaumstoff.