Laserstrahlformung

Beam Shaping bringt den Lichtstrahl in Form

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Laserstrahlformung | Intensität, Richtung und Form – kein anderes Werkzeug ist so flexibel wie Laserlicht. Dank spezieller Strahlformung eröffnet sich Anwendern aus der Medizintechnik eine enorme Vielfalt an Laser-Applikationen.

Ob Dermatologie, Ophthalmologie, Chirurgie, Endoskopie, Laser HNO-Behandlung, Dental-Laser oder Photodynamische Therapie – seine Anwendungsvielfalt und besonderen Eigenschaften machen den Laser zum idealen Universalwerkzeug in der Medizintechnik. Auch in der Photobiomodulation haben Laser signifikante Fortschritte gemacht. Doch was ist das Geheimnis hinter den boomenden Laser-Anwendungen? In vielen Fällen sind sie das Ergebnis einer verbesserten Laserstrahlformung.

In der Materialbearbeitung hat die gezielte Laserstrahlmodulation, das so genannte Beam Shaping, Fortschritte in zahlreichen Anwendungen erst ermöglicht. Auch Festkörperlaser, vor allem Laserdioden, haben ein völlig neues Angebot an Möglichkeiten geschaffen. Sie erzeugen Laserlicht in unterschiedlichsten Wellenlängen mit immer höherer Intensität, sinkendem Platzbedarf und sinkenden Kosten. Das führt dazu, dass mehr und mehr Anwendungen für Laser in Medizin und Technik gefunden werden. Vorausgesetzt es gelingt, den Laserstrahl so zu modulieren, dass er perfekt für die jeweilige Anforderung passt.

Optomechatronische Elemente formen den Laserstrahl

Die Kompetenz der österreichischen Wild GmbH, Völkermarkt, liegt in der Formung des Laserstrahls mit Hilfe optomechatronischer Elemente. „Erst wenn man den Laserstrahl durch ein optisches System schickt, hat er letztlich die Charakteristika, die für die jeweilige Aufgabenstellung erforderlich sind. Unsere Tätigkeit beginnt also dort, wo der Laserstrahl die Strahlquelle verlässt“, erläutert Stefan Werkl, Head of Optical Technologies der Wild GmbH.

Von Laserspiegeln und Laserprismen über Laserstrahlaufweiter oder -teiler, Laserfenstern bis hin zu Laserfiltern werden Linsensysteme entwickelt, die den Strahl entsprechend modifizieren. Ein hochpräziser optischer Sensor, der Ultrafeinstaubpartikel unter 0,2 µm erfasst und detektiert, ist eine Laser-Applikation, die Wild mit Optik-Know-how und speziellen Fähigkeiten wie Toleranzanalysen in Optik und Mechanik, Präzisionsfertigung und Miniaturisierung in der Optomechatronik realisiert hat.

Partikelmessung mittels Lasertechnologie

Für die bereits vorhandenen Prototypen wurde ein Optik-Konzept erarbeitet, das die eng tolerierten Werte (Divergenz 35 Grad und Strahlausrichtung 3 Grad) am Punkt der Signalerzeugung auch unter Serienbedingungen erfüllt. „Dafür mussten wir im Zuge eines Reverse Engineerings das Lasermodul neu konstruieren. Mittels Zentrierdrehen erfolgte das hochgenaue Fassen der Komponenten“, fasst Werkl zusammen.

Neue Dimension diagnostischer Bildqualität

Auch in der Augenheilkunde, unter anderem zur Beurteilung der Netzhaut, sind Laser-Scans unverzichtbarer Bestandteil moderner Diagnostik und Verlaufskontrolle. Vor allem die stetig wachsende Pixeldichte der erzeugten 3D-Abbildungen, die aus jedem beliebigen Winkel betrachtet werden können, sorgt dafür, dass Diagnosen und daraus abgeleitete chirurgische Eingriffe heute so exakt erfolgen. Voraussetzung für die Erzeugung dieser optimierten Bilder ist eine höhere Scangeschwindigkeit, die sowohl die Arbeitsabläufe beschleunigt als auch den Patientenkomfort durch die deutlich verkürzte Aufnahmezeit verbessert.

Aktuell arbeitet ein Hersteller an einer signifikanten Erhöhung der bisherigen Aufnahmegeschwindigkeit. Als Systempartner ist Wild in der Lage, solche Qualitätssprünge rasch in einen serienreifen Status zu übernehmen. „Wir haben unsere Standards erweitert, so dass bereits in der Entwicklungsphase Änderungen aus Sicht unserer Fertigungsexperten berücksichtigt werden. Damit ergeben sich bei der Serienüberleitung keine Verzögerungen und wir tragen wesentlich dazu bei, dass unser Kunde seinen technologischen Vorsprung halten oder weiter ausbauen kann“, sagt Manfred Gallé, Head of Medical Technology der Wild GmbH.

Die Österreicher sind seit Jahren strategischer Partner für Laser-Spezialisten. Eine Besonderheit dabei ist, dass im Reinraum entsprechende Sicherheitsbereiche eingerichtet sind. Die hohen Sauberkeitsanforderungen im µ-Bereich werden durch maßgeschneiderte Reinigungsprozesse und produktspezifische Partikelanalysen erreicht. Darüber hinaus stellt das Unternehmen Baugruppen und Geräte in den Bereichen Femtosekundenlaser, Excimerlaser, Nd:YAG-Laser, Diodenlaser, Faser-Laser, CO2-Laser und OCTs her. Der Systempartner ist nach ISO 13485 zertifiziert und verfügt über FDA konforme und validierte Prozesse. (su)

www.wild.at

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