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Hard- und Software-Komponenten FortOp

FortOp- Fortschrittliche optische Elemente für eine anwendungsangepasste Strahlformung

Ziel von FortOp ist die Nutzbarmachung neuer, fortschrittlicher optischer Komponenten für die anwendungsangepasste Strahlformung für Partner in der LASER.region.AACHEN. Dazu findet Entwicklung entlang der gesamten Prozesskette bestehend aus Optikdesign, Optikfertigung, Montage und Justage sowie Charakterisierung statt, um modulare, leicht integrierbare Konzepte zu entwickeln, welche zudem flexibel auf verschiedene Anwendungen und Maschinen übertragbar sind.

Projektlaufzeit

⏱ 2,5 Jahre

Projektverantwortliche/r

👤 Dr. Annika Bonhoff

Beteiligte Partner

👥 4

Kerninhalte & Mehrwert

Herausforderung & Mission

Die Nutzbarmachung neuer, fortschrittlicher optischer Komponenten für die anwendungsangepasste Strahlformung für Partner in der LASER.region.AACHEN.

Zentrale Ziele

Auslegung und Produktion von in-volume-modifizierten Glasoptiken sowie glasbasierten Freiformoptiken.
Automatisierte, modellbasierte Justage kleiner Glasoptiken sowie passgenaue Ultrapräzisionspassungen großer metallischer Optiken, kombiniert mit der Entwicklung einer würfelförmigen Halterung zum flexiblen Austausch fortschrittlicher Optikelemente in einem Optikaufbau.
Entwicklung und Validierung von Prototypen mit reflektiven/transmissiven Freiformoptiken und in-volume-Optik zur Strahlformung und experimentelle Validierung der Laserinduzierten Plasmaspektroskopie.

Relevanz & Zielgruppe

Durch die Weiterentwicklung fortschrittlicher Optischer Elemente zur Strahlformung entlang der gesamten Prozesskette laserbasierter Mess- und Produktionstechniken wird der Transfer angewandter Forschung in die Industrie durch regionale KMUs und RWTH Aachen unterstützt.
Das Vorhaben vernetzt Unternehmen und Forschungseinrichtungen, fördert interdisziplinäre Zusammenarbeit und stärkt dadurch den Laserstandort Aachen.

Innovation & Besonderheiten

Das Projekt deckt die gesamte Prozesskette fortschrittlicher Optiken zur Strahlformung ab von Design über Fertigung bis Montage, Justage und Anwendung. Es entstehen modulare Baukastensysteme für einfache Integration, automatisierte Montage- und Justageprozesse sowie eine Untersuchung zum konkreten Nutzen der Anwendungsangepassten Strahlformung am Beispiel der Appliaktion der Laserinduzierten Plasmaspektroskopie.

Zeitleiste, Ergebnisse & Medien

Ausblick & nächste Schritte

1. Auslegung und Produktion einer In-Volume-Optik zur zielgerichteten Strahlformung mit experimenteller Validierung
2. Experimentelle Charakterisierung des LIBS-Verfahrens mit strahlformenden Optiken
3. Entwicklung eines universellen Halters, der sowohl metallische als auch glasbasierte Optiken einfach aufnehmen und austauschen lässt und der zusätzlich unabhängig von Laserquelle und Anwendung flexibel einsetzbar ist
4. Entwicklung eines modularen Baukastenkonzepts für Strahlführungsoptiken mit Fertigung und Präzisionscharakterisierung aller Baukastenelemente
5. Umsetzung der algorithmusbasierten Justagemethodik und Erprobung eines Messsystems zur Markererfassung in FFOs

Das Ergebnis (Geplanter Output)

1. Design-Tool für in-volume-Modifikation und modulare Integrationskonzepte für fortschrittliche Optiken
2. Entwicklung von Prozessen für in-volume-modifizierte Optiken und Freiformoptiken
3. Messung der Strahlabweichung an der Zielposition, Ableitung und Umsetzung ultrapräziser Passungen zur Abweichungskompensation
4. Modellbasierter Justage-Algorithmus, Maschinenkonzept und prototypische Justageprozesse mit Software-Tool und Demonstrationssetup
5. Demonstratoren: In-volume-Demonstrator, LIBS-Demonstrator groß/metallisch und LIBS-Demonstrator klein/Glasoptik mit automatisierter Justage und messtechnischer Bewertung

Beteiligte Partner

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Die Projekte werden im Rahmen des Programms „ – Wandel durch Innovation in der Region" des BMFTR gefördert. Der Projektträger ist das Forschungszentrum Jülich.