FORSCHUNG

Bei Futonics investieren wir jedes Jahr erhebliche Ressourcen in die Forschung und Entwicklung, um neue Produkte und Anwendungen zu entwickeln, die unseren Kunden stets die fortschrittlichste Technologie bieten. Unser Engagement für Innovation sichert uns eine führende Position in der Branche und ermöglicht es uns, maßgeschneiderte Lösungen für die spezifischen Bedürfnisse unserer Kunden zu schaffen. Die Projekte spiegeln unser kontinuierliches Bestreben wider, an der Spitze der technologischen Innovation zu stehen und nachhaltige Lösungen für die Zukunft zu schaffen.

Wir laden Sie herzlich ein, uns zu kontaktieren, wenn Ihr Team neue Anwendungen oder Ideen hat. Gemeinsam können wir innovative Lösungen entwickeln und die Grenzen der Lasertechnologie weiter verschieben. Ihre Visionen sind unsere Motivation!

Aktuell laufende Forschungsprojekte:

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DigiWeed:

Die in dem Projekt zu erarbeitende Lösung kann als „Digitalisierung der Unkrautbekämpfung“ bezeichnet werden. Die Lösung basiert auf einer schnellen Bildverarbeitung und Bilderkennung über neuronale Netze und optischen Feedback-Systemen. Ein wesentlicher Bestandteil dieses Projektes ist es die Bilderkennung über künstliche Intelligenz (neuronale Netze) mit intelligenten optischen Verfahren derart zu verbinden, dass der gesamte Erkennungsprozess schneller und präziser abläuft.
Mit dem zu erforschenden System wird es erstmals möglich, aufkommende Unkrautpflanzen im 1-cm-Umkreis der Nutzpflanze automatisiert und mit höchster Präzision separiert von den Nutzpflanzen zu behandeln. So werden Unkräuter entscheidend in ihrem Wachstumszentrum geschädigt. Im Sinne der Digitalisierung entspricht dies einer „1“ für Schädigung. Nutzpflanzen werden hingegen nicht beeinträchtigt, was einer „0“ entspricht. Dies unterscheidet die Lösung fundamental von der chemischen Unkrautbekämpfung, bei der sowohl Nutz- als auch Unkrautpflanzen den toxischen Wirkstoffen ausgesetzt werden. Damit erreicht die neue Lösung einen nahezu 100 %-Bekämpfungserfolg bei der Unkrautregulierung im großflächigen energieeffizienten Einsatz, der bislang nur mit Herbiziden möglich ist.
Insbesondere kann nur durch einen Laser-basierten Ansatz eine „echte Digitalisierung der Unkrautbekämpfung“ erreicht werden. Alternative Verfahren wie Heißwasser oder Plasma-basierte Verfahren weisen eine zu geringe Präzision auf (bei Plasma-basierten Verfahren kann es dazu kommen, dass der Strom über die Wurzeln in die Nutzpflanzen weitergeleitet wird). Zwar ist der Ansatz einer „echten Digitalisierung der Unkrautbekämpfung“ nicht neu, wurde jedoch bisher nur mittels CO2 Lasern sowie nicht ausgereifter Bilderkennung erforscht, weshalb das Konzept bisher noch zu keinem industriell relevanten Durchbruch geführt hat.

SPITZE:

kW Spitzenleistung durch innovatives Pumpkonzept für QCW-Faserlaser bei 2 μm Wellenlänge
Im Projekt SPITZE soll ein Thulium-Faserlaser mit einer Spitzenleistung von 1 kW und einer mittleren Leistung von 150 W erforscht werden. Die hohen Leistungen können auch bei hohen Pulsraten und mit einer hohen Strahlqualität erreicht werden. In Verbindung mit der Möglichkeit, die zeitliche Pulsform flexibel einzustellen, verspricht dies, Harnsteine deutlich schneller zertrümmern zu können und dabei gleichzeitig die Gefahr einer unerwünschten Bewegung des Steines aufgrund eines Rückstoßes zu minimieren. Die Erforschung der dem Steinabtrag zugrundeliegenden Prozesse erlaubt dabei die Optimierung der Laserparameter für den Einsatz in der Lithotripsie.

Decomp:

Entwicklung eines QCW Thulium Faserlasers mit kW Pulsspitzenleistung

PUBLICATIONS

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X. Mateos, P. Loiko, S. Lamrini, K. Scholle, P. Fuhrberg, S. Suomalainen, A. Härkönen, M. Guina, S. Vatnik, I. Vedin, M. Aguiló, F. Díaz, Y. Wang, U. Griebner, and V. Petrov, “Highly efficient Ho:KY(WO4)2 thin-disk lasers at 2.06 µm”, Proc. SPIE 10713, Pacific-Rim Laser Damage 2018: Optical Materials for High-Power Lasers, 107130J (16 May 2018).

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X. Mateos, P. Loiko, S. Lamrini, K. Scholle, P. Fuhrberg, S. Suomalainen, A. Härkönen, M. Guina, S. Vatnik, I. Vedin, M. Aguiló, F. Díaz, Y. Wang, U. Griebner, and V. Petrov, “Ho:KY(WO₄)₂ thin-disk laser passively Q-switched by a GaSb-based SESAM”, Opt. Express 26, 9011-9016 (2018).

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P. Koopmann, S. Lamrini, K. Scholle, P. Fuhrberg, K. Petermann, and G. Huber, “Laser Operation at 2 micron and Thermal Conductivity of Thulium Doped Lutetia”, in Proceedings of EPS-QEOD Europhoton Conference 2010, # WeP2 (2010).

P. Koopmann, S. Lamrini, K. Scholle, P. Fuhrberg, K. Petermann, and G. Huber, “High Power Diode Pumped 2 μm Laser Operation of Tm:Lu₂O₃”, in Proceedings of CLEO/QUELS 2010, # CMDD1 (2010).

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S. Lamrini, P. Koopmann, K. Scholle, P. Fuhrberg, and M. Hofmann, “High-Power Ho:YAG Laser in-band Pumped by Laser Diodes at 1.9 μm and Wavelength-Stabilized by a Volume Bragg Grating”, in Proceedings of Advanced Solid State Photonics 2010, # AMB13 (2010).

K. Scholle, S. Lamrini, P. Koopmann, and P. Fuhrberg, “2 µm Laser Sources and Their Possible Applications”, in Book: Frontiers in Guided Wave Optics and Optoelectronics (2010).

K. Scholle, S. Lamrini, P. Fuhrberg, M. Rattunde, J. Wagner, “Wavelength Stabilization and Mode Selection of a GaSb-based Semiconductor Disk Laser at 2 µm Using a Volume Bragg Grating”, in Proceedings of CLEO Europe – EQEC 2009, #CB7_4 (2009).

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