Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM
Das Laserschweißen, oder auch Laserfügen, ist ein Verfahren zur Herstellung einer beständigen, stoffschlüssigen, optisch transparenten Verbindung zwischen Glasfasern und mikrooptisch funktionalisierten Glaselementen, wie z. B. GRIN-Linsen, Linsenarrays usw. Dabei entfällt die Zwischenschicht Klebstoff in der Fügestelle, was die Übertragung deutlich höherer optischer Leistungen ermöglicht (keine Carbonisierung). Die optischen Eigenschaften dieser Verbindung bleiben dauerhaft erhalten, da weder Alterungseffekte, wie Eintrüben oder Vergilben, auftreten, noch Klebstoffschrumpf zur Dejustage der optischen Komponenten zueinander führt.
Der für den festen Fügeverbund der Komponenten erforderliche Wärmeeintrag erfolgt hierbei örtlich selektiv mit einem Laser. Dadurch lassen sich Faserarrays mit einer enorm hohen Packungsdichte herstellen, die nur durch die Fasergeometrie selbst begrenzt sind.
Das Verschweißen mit dem Laser ist auch auf Glaskapillaren anwendbar, was vor allem im Kontext der Mikrofluidik (Sensorik und Analytik) interessant ist. So lassen sich durch die Verbindung einer Glaskapillare an einen mikrofluidisch funktionalisierten Glaschip besonders totvolumenarme und hochdruckfeste Verbindung realisieren.
Diese stoffschlüssigen Glas/Glas-Verbindungen, mit hoher optischer und mechanischer Güte, werden auf einer industrienahen Anlage der MDI Advanced Processing GmbH hergestellt. Die Ausrichtung der Fügepartner zueinander erfolgt je nach Bedarf durch passives oder aktives Alignment mit einer Genauigkeit im Mikrometerbereich.
Faserschweißanlage der MDI Advanced Processing GmbH