Od dizajna optike preko oblikovanja, laserskog poliranja i laserske korekcije oblika do podešavanja i pakiranja, Fraunhofer ILT nudi potpuno integriranu, laserski baziranu proizvodnju koja je jedinstvena u svijetu. Time institut obraća pažnju, između ostalog, na proizvođače i korisnike iz područja kao što su medicinska tehnologija, laserska optika ili mikroelektronika.
[Monolitni dvostrani mikrolensni niz izrađen laserom za homogenizaciju laserskog zračenja. Potpuno laserski procesni lanac omogućava učinkovitu proizvodnju složenih optičkih površina.]
Od tradicije do inovacije
Ime Fraunhofer već više od dvjesto godina predstavlja napredak u optici. Fizik i optičar Joseph von Fraunhofer razvio je početkom 19. stoljeća nove metode za proizvodnju i karakterizaciju preciznih staklenih optika, postavljajući time važne temelje za modernu proizvodnju optike.
Danas istraživači Fraunhofer ILT nastavljaju ovu tradiciju i istovremeno pokreću disruptivnu tehnološku promjenu: Procesi temeljeni na laseru trebali bi zamijeniti konvencionalne proizvodne korake koji do danas zahtijevaju redovite ručne intervencije, omogućujući potpuno digitalne, visoko automatizirane procesne lance. Rezultat: Čak i složene geometrije poput asfera, slobodnih optika ili mikrostrukturiranih površina mogu se učinkovito proizvoditi i ispravljati – bilo da se radi o mikrolenskim nizovima u submilimetarskom području ili složenim asferama u centimetarskoj mjeri.
[Čak i najzahtjevnije geometrije mogu se učinkovito izraditi bez dodatnog troška alata. Ovdje: slobodna leća za projekciju logotipa, nakon laserskog uklanjanja (lijevo), laserski polirana (sredina) i bez odsjaja (desno).]
Proizvodnja složenih optika bez dodatnih troškova
Na Fraunhofer ILT pojedini koraci obrade temeljeni na laseru besprijekorno se uklapaju jedan u drugi. Počevši od oblikovanja temeljenog na laseru, stakleni poluproizvodi se mogu ciljano predoblikovati. U sljedećim koracima laserna poliranja i, ako je potrebno, laserska korekcija oblika osiguravaju glađenje površina i usklađivanje odstupanja u nanometarskom rasponu. Tehnologija proizvodnje se dopunjuje dizajnom optike prilagođenim proizvodnji i postupcima za aktivno podešavanje i pakiranje optičkih komponenti. Tako nastaje neprekidni, digitalno upravljiv procesni lanac, kojim se mogu učinkovito proizvoditi i integrirati pojedinačne optike kao i kompleti optičkih sklopova.
»Lasera je svejedno složenost optičke geometrije«, objašnjava dr. Edgar Willenborg, voditelj odjela za poliranje na Fraunhofer ILT, ključnu prednost. »Asfere, slobodne forme ili specijalne geometrije mogu se ostvariti istim alatom bez velikih dodatnih troškova. Jedino mjernom tehnologijom postaje složenije.« Willenborg ovo načelo naziva »Složenost besplatno«. U klasičnoj proizvodnji asfera može koštati čak pet puta više od usporedive sfere – razlika koja nestaje s laserskim postupcima.
Martin Kratz, voditelj grupe za strukturu u volumenu i litografiju na Fraunhofer ILT, objašnjava još jednu tehničku prednost: »Radom lasera kroz staklo moguće je izraditi prednju stranu, stražnju stranu i rubni cilindar optike u jednoj jedinoj steznoj točki s najvišom preciznošću optičkih osi međusobno. Spektar se kreće od mikrolensnih nizova s pojedinačnim lećama od 500 mikrometara do makrooptika s trenutno do 80 milimetara promjera.« U budućnosti, istraživačke grupe žele svoje proizvodne procese proširiti i na veće promjere.
[Asferična gullwing leća promjera 40 mm nakon laserski temeljenog oblikovanja i još prije poliranja.]
Laserska optička proizvodnja na putu u industriju
Fraunhofer ILT smatra da je došlo vrijeme za prijenos ovih tehnologija u industrijsku praksu. "Nakon mnogih godina osnovnog razvoja procesa, na pragu smo industrijske primjene", kaže Edgar Willenborg. "Rastuća suradnja s proizvođačima strojeva pokazuje: Industrija je spremna napraviti ovaj korak." Time se Fraunhofer ILT usmjerava na tvrtke koje žele integrirati lasersku optičku proizvodnju u svoju vlastitu proizvodnju.
Laserska optička proizvodnja otvara nove mogućnosti za primjene gdje su potrebne složene geometrije i fleksibilna proizvodnja. To uključuje, na primjer, optičke sustave za medicinsku tehnologiju, kao i laserske optike za industrijske primjene i optičke komponente za mikroelektroniku. Također, u budućim područjima poput kvantne tehnologije, EUV-litografije ili istraživanja fuzije raste potražnja za visoko preciznim specijalnim optikama.
»Mnogi moderni optički sustavi danas zahtijevaju prilagođene geometrije koje se klasičnim postupcima mogu izraditi samo uz velike troškove.«, objašnjava Martin Kratz. »Procese temeljene na laseru omogućuju fleksibilnu i ekonomičnu proizvodnju takvih optika – posebno kada su potrebne složene geometrije.«
Tehnološki prijenos iz istraživanja u proizvodnju
»Ponuda usluga Fraunhofer ILT pokriva cijeli spektar, od prvog koncepta do podrške industrijskoj implementaciji. Na početku se često provodi studija izvedivosti, u kojoj se zajedno s kupcem ispituje može li se i kako prilagoditi laserske procese specifičnim dizajnima optike i zahtjevima«, dodaje dr. Christian Vedder, voditelj odjela za »Tehnologiju površina i ablaciju«. Na temelju toga, Fraunhofer ILT izrađuje prototipove i serije malih količina, kao demonstratore i za validaciju procesa. U sljedećem koraku institut podržava svoje klijentice i projektne partnere u industrijskoj implementaciji novih proizvodnih procesa u vlastitu proizvodnju. Gdje na tržištu nema dostupnih odgovarajućih strojeva, Fraunhofer ILT ih razvija i gradi samostalno na zahtjev.
Na laserskoj optičkoj proizvodnji trenutno radi oko 12 znanstvenika na Fraunhofer ILT-u. Dva istraživačka fokusa su trenutno u središtu pažnje: s jedne strane, integracija senzorskih sustava u proizvodne procese kako bi se dodatno povećala oblikovna točnost proizvedenih optika. S druge strane, optimizacija procesnog lanca s ciljem povećanja laserski inducirane granice uništenja optičkih površina, što je ključni parametar kvalitete, posebno za visokoučinkovite laserske optike.
Na Optatecu od 5. do 7. svibnja 2026. u Frankfurtu na Majni, Fraunhofer ILT će na štandu 219 u dvorani 3 predstaviti odabrane demonstratore duž ovog procesnog lanca. Istraživači instituta bit će dostupni tijekom sajma za razgovore o konkretnim primjenama, razvoju procesa i mogućnostima suradnje. Osim toga, Fraunhofer ILT sudjeluje 6. svibnja s stručnim predavanjem i kasnijom panel diskusijom u programu SPIE optics.org.
Fraunhofer ILT na Optatecu 2026 u dvorani 3 na štandu 219
Kontakt:
