Ausgedehnte Möglichkeiten:
TU-Forscher entwickeln Dünnschichtlaser auf Gummi-Basis

Anwendungsfelder in Optoelektronik und Photonik

Immer häufiger finden Dünnschichtlaser Anwendung in den Bereichen der optischen Kommunikation und der Optoelektronik. War die von einem Dünnschicht-Laserelement erzeugte Laserstrahlung bislang fest definiert, ist es Forschern der TU Graz im Rahmen des FWF-Spezialforschungsbereiches "Elektroaktive Stoffe" jetzt erstmals gelungen einen Laser auf Gummi-Basis zu realisieren. Die Emissionswellenlänge dieses "flexiblen Lasers" kann durch mechanisches Dehnen einfach variiert werden.

Bei bisher üblichen Verfahren zur Herstellung von Dünnschichtlasern nach dem Prinzip des "Distributed Feedback" wird in eine dünne Schicht eines "Aktivmaterials" ein Gitter mit einer Struktur im Bereich einiger hundert Nanometer eingeschrieben. Zur Konstruktion solcher Dünnschichtlaser werden in den letzten Jahren vermehrt Kunststoffe (Polymere) als kostengünstige Alternative eingesetzt, die sich einfach zu dünnen Schichten verarbeiten lassen. Die von diesen Lasern erzeugte Laserstrahlung war jedoch bisher durch die Wahl der Gitterperiode fest definiert und somit kaum veränderbar. Chemikern und Physikern der TU Graz ist es jetzt gelungen einen optisch anregbaren, flexiblen Laser auf der Basis von Synthesekautschuk zu verwirklichen.

"Die Grundlage der Entwicklung ist ein lichtempfindliches, elastisches Polymer, ein so genanntes Elastomer, in das mit UV-Licht eine Gitterstruktur eingeschrieben wird", erklärt Projektleiter Wolfgang Kern vom TU-Institut für Chemische Technologie organischer Stoffe. "Ähnlich wie eine dünne Gummifolie ist diese Schicht dehnbar, gleichzeitig wird dabei auch die eingeschriebene Gitterstruktur gedehnt", erläutert der Chemiker weiter. Abhängig vom Grad der Dehnung verändert sich bei dem Vorgang auch die Farbe des Laserlichtes: Durch das flexible Material kann diese verändert und auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Der Effekt ist reversibel, kann also beliebig oft wiederholt werden. Um den Anwendungsbereich des Gummilasers weiter auszudehnen, experimentieren die TU-Forscher nun auch mit mehrfach gekreuzten Gitterstrukturen. Die Forschungsergebnisse der Grazer Wissenschafter sind vor kurzem in der renommierten Fachzeitschrift "Advanced Materials" vorgestellt worden.