Innovative Konzepte für kohärente Strahlquellen. JENOPTIK Sparte Laser & Materialbearbeitung Jürgen Kränert & Thomas Fehn
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- Holger Fleischer
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1 Innovative Konzepte für kohärente Strahlquellen JENOPTIK Sparte Laser & Materialbearbeitung Jürgen Kränert & Thomas Fehn
2 Agenda JENOPTIK Sparte Laser & Materialbearbeitung JENOPTIK Laserdiode GmbH JENOPTIK Diode Lab GmbH Anwendungsbeispiel: Night Vision JENOPTIK LDT GmbH Laser für die Display & Projektion Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
3 Die JENOPTIK Gruppe Sparten Holding/ Corporate Center optische Systeme Industrielle Messtechnik Laser & Materialbearbeitung Verkehrssicherheit Verteidigung & zivile Systeme Shared Services Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
4 Agenda JENOPTIK Sparte Laser & Materialbearbeitung JENOPTIK Laser Diode GmbH JENOPTIK Diode Lab GmbH Anwendungsbeispiel: Night Vision JENOPTIK LDT GmbH Laser für die Display & Projektion Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
5 Die Sparte Laser & Materialbearbeitung ca. 400 Beschäftigte ca. 70 Mio. Umsatz Niederlassungen: USA, Japan Portfolio: Halbleiter & Diodenlaser DPSS- & Faserlaser-Systeme Laser-Materialbearbeitung Medizinlaser Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
6 Sparte Laser & Materialbearbeitung Business Units - Produkte & Technologien JENOPTIK LOS GB LT JENOPTIK AT JT OE Halbleiter & Bauelemente Laser & Lasersysteme Automatisierung & Applikation Systemintegrator Halbleiter-Wafer, für Lasersysteme -Barren und -Einzelemitter Vertriebspartner Einzeldiodenlaser Diodenlaserstacks für Lasersysteme in vertikaler und horizontaler Bauweise freistrahlende und fasergekoppelte Module Festkörperlaser (Scheibenlaser) Faserlaser gepulste und cw Systeme Laserköpfe komplette Systeme inkl. Kühlung und Steuerelektronik und Optik Prozess-Entwicklung und Automatisierung Integration und Anlagenbau Kunststoffbearbeitung Prozessierung von Glas und spröden Materialien Halbleiterbearbeitung Metall-Applikationen Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
7 Laser & Materialbearbeitung Business Units - Märkte JENOPTIK LOS GB LT JENOPTIK AT JT OE Halbleiter & Bauelemente Laser & Lasersysteme Automatisierung & Applikation Systemintegrator Diodenlaser für Lasersysteme Herstellung Festkörper & Faserlaser Vertriebspartner Herstellung Material für Processing Lasersysteme Medical Therapeutics Instrumentation Material Processing Medical Therapeutics Show & Entertainment Defense Instrumentation Semiconductor Processing Automotive Photovoltaic Semiconductor Processing Packaging Industry Material Processing Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
8 4. Lasertechnologien Faserlaser JT Optical Engine Produktportfolio: cw Faserlaser (z.b.: 300 Watt cw) 1085 nm, M² < 1,3 gepulste Faserlaser (z.b. 10 / 20 Watt) 10/20W, adjustable Pulselength / ns, M²< / kHz Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
9 Solid state laser wavelength an overview Laser transitions of Nd:YAG and Nd:YVO 4 addressed by thin disk lasers D2 product line Green 1064nm / 532nm D2-APUS Blue 914 nm / 457 nm D2-Fox Red 1343nm / 671 nm Also demonstrated (>2W) 946nm / 473nm, 1123nm/ 561nm, 1319nm / 659nm 10 Fundamental wavelengths of laser transitions 8 Lines with frequency doubling Relative effiziency [a.u.] Wavelength / nm Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
10 Lasertechnologien Scheibenlaser Disk G100 Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
11 Agenda JENOPTIK Sparte Laser & Materialbearbeitung JENOPTIK Laserdiode GmbH JENOPTIK Diode Lab GmbH Anwendungsbeispiel: Night Vision JENOPTIK LDT GmbH Laser für die Display & Projektion Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
12 Business Unit Halbleiter & Bauelemente JENOPTIK Laserdiode, Jena Diodenlaser Entwicklung, Produktion, Sales & Service Incl. der ehem. Unique-Mode GmbH ca. 100 Beschäftigte ca Laser ausgeliefert in 2007 JENOPTIK Diode Lab, Berlin Halbleiter ca. 25 Beschäftigte ca Baugruppen ausgeliefert in 2007 Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
13 Anwendungsbeispiel: Night Vision 120W Pulsed Diode Laser & gated Camera by Elbit, Israel. All rights reserved Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
14 Anwendungsbeispiel: Night Vision Application Samples: Hazy Conditions by Elbit, Israel. All rights reserved Standard, non Gated Vision Gated Vision Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
15 Anwendungsbeispiel: Night Vision Application Samples by Elbit, Israel. All rights reserved Pedestrian in 200m Distance next to oncoming vehicle Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
16 Anwendungsbeispiel: Night Vision Ultra compact qcw- stacks at 300W per bar, 808nm, <0,3ms 70% filling factor, DC 4%, space qualification close to finish 120W Pulsed Diode Laser: 300 Power [W] CH_05338 CH_05372 CH_05343 CH_ E+00 1 E+09 2 E+09 3 E+09 4 E+09 Operation Time [shots] 5 E+09 Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
17 Agenda JENOPTIK Sparte Laser & Materialbearbeitung JENOPTIK Laserdiode GmbH JENOPTIK Diode Lab GmbH Anwendungsbeispiel: Night Vision JENOPTIK LDT GmbH Laser für die Display & Projektion Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
18 Business Unit Laser & Lasersysteme JENOPTIK LDT GmbH, Jena ca. 34 Beschäftigte Portfolio: RGB DPSS-Lasersysteme Laser-Projektoren Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
19 Anwendungsbeispiel: Laser für Display & Projektion Laserprojektoren der JENOPTIK LDT GmbH haben sich durchgesetzt: in der Flugsimulation im Planetariumsbereich bei der Darstellung virtueller Welten Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
20 Anwendungsbeispiel: Laser für Display & Projektion Funktionsprinzip und Hauptkomponenten Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
21 Anwendungsbeispiel: Laser für Display & Projektion Laserquelle Funktion: Farberzeugung Modulation Strahlzusammenfassung Aufbau: einkanalig zweikanalig Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
22 Anwendungsbeispiel: Laser für Display & Projektion RGB Laser Prinzip: Dioden gepumpter Festköperlaser RGB Ausgangsleistung > 20 W Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
23 Anwendungsbeispiel: Laser für Display & Projektion Projektionskopf Funktion: zweiachsige Strahlablenkung Anpassung der Scannwinkel Aufbau: Polygonscanner Galvanometerspiegel optional: Projektionsobjektiv Projektionskopf G2 Parameter: Auflösung: XGA, SXGA, UXGA, HD Bildfrequenz: 60 Hz Öffnungswinkel horizontal: H26 xv20 2-achsige Ablenkung Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
24 Anwendungsbeispiel: Laser für Display & Projektion Technologie Vorteile / Farbraum 3 monochrome Laserwellenlängen Erzeugung von 66% der darstellbaren Farben (srgb: 33%) Darstellung brillanterer Farben Farbdreieck Laser / srgb Weißabgleich D 65 blau 446 nm: 69 % grün 532 nm: 95 % rot 629 nm: 100 % Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
25 Anwendungsbeispiel: Laser für Display & Projektion Vorteile / Kontrast on/off Kontrast ca :1 Schwarz wird schwarz dargestellt Modulation durch Beugung an einem optischen Gitter interner Kontrast: :1 Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
26 Anwendungsbeispiel: Laser für Display & Projektion Technologie Spezialobjektive Minimaler Durchmesser der Austrittspupile Frei wählbare Winkelvergrößerung der Objektive (0.1 bis > 6) Optimale Anpassung für erforderliche Bildgrößen und Auflösung Diameter 8 mm Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
27 Anwendungsbeispiel: Laser für Display & Projektion Vorteile / Schärfentiefe Ablenkung eines kollimierten Laserstrahls keine optische Abbildung Bildpunkt entsteht durch Auftreffen des Laserstrahls auf Projektionsfläche kein Nachfokussieren Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
28 Anwendungsbeispiel: Laser für Display & Projektion mit feundlichergenehmigung von RDE Flugsimulation (militärisch) Domprojektion 6 bis 14 Kanäle Domdurchmesser 9 bis 13 Meter unterschiedliche Auflösungen und Bildgrößen Planetarien Domprojektion typisch 6 Kanäle Domdurchmesser 9 bis 23 Meter Gleiche Auflösungen Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
29 Anwendungsbeispiel: Laser für Display & Projektion Flugsimulation (militärisch) Schnell bewegte Objekte im Bild Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
30 Anwendungsbeispiel: Laser für Display & Projektion Flugsimulation (zivil) Kollimiertes Display Abbildung eines Zwischenbilds über einen Spiegel Virtuelles Bild im Abstand von 10 bis 30 Meter mit feundlichergenehmigung von CAE Elektronik GmbH Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
31 Zusammenfassung Jenoptik beherrscht die gesamte Wertschöpfungskette vom Halbleitermaterial über die Laserquelle und das Lasersystem bis hin zur System- und Automatisierungstechnik für komplette Anlagen, die Laserprozesse für vielfache Kundenanforderungen nutzbar machen. Optonet / Join-Workshop "Moderne Beleuchtungskonzepte"
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