Jak kvalitou, tak kvantitou jsou trvale na vzestupu laserové technologie. Tedy především díky hladu po nové technice, který se projevuje nejsilněji v zemích Dálného východu, v Číně, Koreji a na Tchaj-wanu nebo v dynamicky se probouzející Brazílii a Indii. Potud statistiky Optech Consulting, zachycené zatím až do roku 2011. U položky výše obratu u laserových systémů při hodnotě 7,2 mld. eur patří vůbec k historicky nejúspěšnějším. V relativním vyjádření to představuje nárůst oproti předchozímu roku o 22 % a oproti krizovému roku 2009 dokonce o celých 90 %.
MONA LISA CESTOU NA LUNÁRNÍ SATELIT Letos se laserové technice dostává výrazné popularizace hned v počátcích roku. Už v lednu vyzkoušela NASA unikátní laserový přenos dat digitalizovaného obrazu Mony Lisy ze Země na lunární satelit LRO, který obíhá kolem Měsíce od roku 2009. Obraz byl rozložen na síť o rozsahu 152 × 200 pixelů při 4096 odstínech šedi. Signál, který jej přenášel, putoval k satelitu po trase dlouhé přes 384 400 km. NASA si tedy poprvé v praxi vyzkoušela v tak velkém rozsahu a na takovou vzdálenost možnost laserového přenosu dat. Jeho kvalitu si posléze ověřovala po zpětném přenosu těchto dat od satelitu na zem rádiovými signály. Pro přenos obrazu posloužil laser typu Nd:YAG na vlnové délce 523 nm. Celý tento pokus probíhal především pro ověření možnosti nahradit v budoucnu dosavadní rádiové spojení do kosmu standardním spojením laserem, což nabízí možnost rozsáhlejších přenosů dat. Únorem se pak už rozeběhla řada světově významných vědeckotechnických akcí s laserovou tematikou. Po Photonics West v San Francisku a workshopu Laser Additive Manufacturing LAM v Houstonu pak následovala 12.–13. března v Nottinghamu od Asociace laserových uživatelů International Laser Applications Symposium ILAS 2013 a zajímavý UKV workshop pořádal 17.–18. dubna v Cáchách Fraunhoferův institut ILT. U něj se alespoň na chvíli zastavme pro představení zcela nové hospodárné technologie mikroobrábění výkonnými laserovými pulzy v multipaprskovém provedení. Jde přitom o strukturování větších ploch, které probíhalo většinou nanosekundovými lasery. Nevýhodou ale bylo, že při tomto postupu vznikaly při tavení povrchové nerovnosti, což vyžadovalo dodatečnou úpravu povrchu. Při alternativním použití laseru s ultrakrátkými pulzy, a dnes už s výkonem 50 až 100 W, je sice mikrostrukturování přesnější, ale menší materiálové úběry při jednopaprskové technologii proces zpomalují. V ILT takový postup proto nyní z hlediska hospodárnosti doporučují spíše jen ke strukturování drahých dílů nebo nástrojů pro hromadnou výrobu. Při tomto postupu je třeba dávat pozor na to, aby případný vznik plasmy s vedlejším tepelným efektem opět nenarušil kvalitu povrchu. Zcela novou výchozí cestu pro strukturalizaci větších ploch spatřují nyní v ILT v postupu, kde výchozí paprsek laseru rozdělí do většího počtu současně pracujících dílčích paprsků. Proces strukturalizace to podstatně urychlí. Výkonnost této technologie zvyšuje i nový polygonový skenovací systém s rychlostí skenování až 350 m/s. V současné době se v ILT tak pracuje s dělením paprsku na 16 dílčích, ve vývoji při růstu výkonu laserů je postup s dělením hlavního paprsku až na 144 subpaprsků. Workshop v Cáchách představil novou technologii se zaměřením na tribologii v rámci projektu „SmartSurf“.
NEBÝVALÁ KONJUNKTURA LASERŮ A nyní se po dvou letech opět otevírají brány populárního a pro nás atraktivního mezinárodního veletrhu Laser – World of Photonics 2013 v Mnichově v těchto dnech od 13. do l6. května. Letos je to již jeho 23. ročník a přišel v době, pokud jde o lasery, až nebývalé konjunktury. Důkazem toho je, že Mnichovské veletrhy obdobný veletrh stihly už o dva měsíce dříve i v Číně. Zájem o laserové technologie umocňuje široká nabídka nebývalých možností využívání laserového paprsku ve spojení s dynamickým rozvojem nových typů laserů s vysokou hustotou výkonu a ultrakrátkými pulzy. Nakonec z toho vycházel i workshop v Cáchách, s pulzy femtosekundových laserů při vysoké hustotě výkonu a kvalitě paprsku se můžeme setkat u řady nových technologií, doposud neproveditelných. Nebo při opracování materiálů, které z fyzikálních principů dosud laserem opracovávat nebylo snadné. To je mj. i případ mědi a jejích slitin ve vazbě na dostatečně výkonný kvalitní zelený paprsek laseru na vlnové délce 532 nm. Podívejme se ještě, jak inovace v laserové technice a laserových technologiích byly za minulý rok oceněné v rámci mezinárodní prestižní soutěže Innovation Award Laser Technology 2012, pořádané Evropským laserovým institutem ELI a společností Arbeitskreis Lasertechnik e.V. Za každý rok se tu vyhlašují a odměňují tři výherci nebo řešitelské kolektivy, jejichž náměty podle poroty soutěže podstatnou měrou přispěly k dalšímu rozvoji laserových technologií nebo i samotné laserové techniky. Za rok 2012 získal nejvyšší ocenění vědecký tým kolem Stephana Brünninga, pověřeného realizací laserové techniky u firmy Schepers GmbH & Co KG, Vreden, za technologii 3D mikrostrukturování velkých ploch ultrakrátkými pulzy laserového paprsku. Charakteristickým příkladem tu bylo strukturování povrchu tiskových válců. Při ultrakrátkých pulzech laserového paprsku se při strukturování dosahuje vyšší kvality ablace oproti technologii s delšími pulzy, ale brzdou pro vyšší výkony zůstávala ještě poměrně malá rychlost pohybu skenovaného paprsku laseru. Přínosem oceněného procesu je proto i vývoj nové skenovací technologie, podstatně rychlejší. Dosavadní maximum bylo 5 m/s, v rámci projektu Pikoflat se podařilo vyvinout postup skenování s rychlostí pohybu paprsku laseru až 10násobnou, celých 50 m/s. O stupínek níže se umístili řešitelé koaxiální laserové hlavy pro 3D pájení natvrdo v Precitec Optronik GmbH. Koaxiální provedení hlavy, kdy pájecí drát je přiváděn současně s laserovým paprskem, se odlišuje od předchozího provedení, kdy přídavný drát se vedl po straně hlavy. Koaxiální hlava má menší rozměry než předchozí kombinace, je u ní zaručené rovnoměrné kruhové rozdělení intenzity paprsku. Značnou výhodu má nové provedení hlavy při postupu pájení, kdy není problémem změna směru švu, pájet je možné i v 3D prostorových dimenzích a celý proces se dá i lépe automatizovat. Použil se 4kW diodový laser, pracovní vzdálenost při pájení je větší než 100 mm, rychlost pájení je konstantní. Třetí cenu si odnesl řešitelský kolektiv výkonného excimerového laseru na vlnové délce 308 nm od Coherent GmbH. Jeho vysokého výstupního výkonu 1,2 kW je dosaženo zásluhou dvou výkonných UV oscilátorů, z nichž každý dává energii na pulz 1 J. Využití nového laseru s liniovým vyzařováním paprsku v ultrafialové části spektra je především v elektronice u obrazových médií, při výrobě plochých obrazovek, displejů nebo tabletů, kde při technologii Excimer Laser Annealing (ELA) dochází k přeměně amorfního křemíku (a-Si) na polykrystalický (p-Si) s vyšší pohyblivostí elektronů.
CO PŘINESE PRO EU HORIZON 2020 Tato tři ocenění jsou ale jen zlomkem z celkového pokroku v laserových technologiích a jejich užití v nejrozličnějších oborech průmyslu, vědy a techniky, medicíny či IT technologií. Blíží se už rok 2014 a zajímavé bude proto sledovat, jak se bude vyvíjet grandiózní projekt strategie vědy a výzkumu EU, nazvaný Horizon 2020, pro roky 2014 až 2020, a co konkrétního pro lasery přinese. Zatím poslední jednání z Evropského parlamentu se zabývalo objemem financí, které by Evropa měla na výzkum vynaložit a jak tyto finance rozložit. Už dříve publikované zprávy uváděly rozpočet na celé období programu ve výši 80 mld. eur. Pro oblast nazvanou Societal Challenges, kde jde také o obnovitelné zdroje energie nebo zdravotnictví měly by být k dispozici prostředky ve výši 32 mld. eur, pro „Industrial Leadreship“ 18 mld. eur, pro „Excellence in Science“, kde jsou i prostředky pro podporu fotoniky, 25 mld. eur.