Basistechnologien für die Fusion – Modul B

ATLase

Kompetenzzentrum zur Zuverlässigkeits- und Leistungsqualifizierung von Hochleistungs-Diodenlasern als Pumpquellen für die Fusion

Motivation

Der Weg zu einem dauerhaft und effizient nutzbaren Laserfusionskraftwerk ist noch weit und insbesondere der Einsatz von Diodenlasern als Pumpquellen für die Festkörperlaser ist noch nicht hinreichend untersucht. Durch Unsicherheiten in der Zuverlässigkeit und der gemessenen optischen Leistung der Diodenlaser kann es zu enormen zusätzlichen Kosten kommen, da in einem Laserfusionskraftwerk voraussichtlich etwa 100 Mio. Laserbarren eingesetzt werden müssen. Daher sind neuartige Messinfrastrukturen und Qualifizierungsstandards zwingend notwendig, um die Lebensdauer, Zuverlässigkeit und optische Leistung der Hochleistungs-Diodenlaser möglichst präzise zu bestimmen und bewerten zu können.

Ziele und Vorgehen

Im Rahmen des Projekts „ATLase“ werden grundsätzlich drei Teilziele verfolgt. Zum einen wird eine moderne Messinfrastruktur zur hochpräzisen Charakterisierung/ Qualifizierung von Lebensdauer/Zuverlässigkeit, optischer Leistung und Konversionseffizienz von Hochleistungs-Diodenlasern für interne und externe Auftraggeber geschaffen. Das zweite Ziel ist die Untersuchung von Ausfall- und Degradationsmechanismen dieser Diodenlaser. Und der dritte Teil ist die Erarbeitung und Etablierung eines Standards zur Qualifizierung von Hochleistungs-Diodenlasern für Fusionskraftwerke und andere anspruchsvolle Anwendungen. Begleitend zu den Arbeiten des dritten Teils beteiligt sich das FBH an der Anmeldung und Bearbeitung einer internationalen IEC/IEEE-Norm.

Innovation und Perspektiven

In „ATLase“ werden erstmals Degradations- und Ausfallmechanismen von Hochleistungs-Diodenlasermodulen untersucht, eine weltweit einmalige hochmoderne Qualifizierungsinfrastuktur geschaffen und Standard zur Qualfizierung von Diodenlasern als Pumpquelle für Fusionskraftwerke erarbeitet. Dieser Standard soll im Laufe des Projekts in eine internationale IEC/IEEE-Norm überführt werden. Diese Innovationen und auch die Ankopplung der Qualifizierungsinfrastruktur an den Laserfusions-Hub des BMFTR tragen nachhaltig zur Umsetzung einer einzigartigen Wertschöpfungskette zum Bau eines Fusionskraftwerk in Deutschland bei. Zudem profitieren auch andere Anwendungsgebiete und Märkte für Hochleistungs-Diodenlasern von diesen Arbeiten.

PROJEKTDETAILS

Projektlaufzeit: 01.10.2026 - 30.09.2029
Projektvolumen: 2,9 Mio. Euro (zu 100 % durch das BMFTR gefördert)

PROJEKTKOORDINATION

Dr. Johannes Glaab
Ferdinand-Braun-Institut gGmbH (FBH)
Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik
Gustav-Kirchhoff-Str. 4
12489 Berlin

✉ johannes.glaab@fbh-berlin.de

PROJEKTPARTNER

Ferdinand-Braun-Institut gGmbH, Leibniz- Institut für Höchstfrequenztechnik
Berlin

Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)
Braunschweig