Eine neuartige Laserdiode aus dem Berliner Ferdinand-Braun-Institut (FBH) ist das Herzstück eines Laserradars, mit dem das hoch präzise Vermessen von Abständen möglich ist. Der Einsatz von Licht sprengt die Grenzen etablierter Messtechnik.Laut Dr. Andreas Klehr kam es zu der Entwicklung, weil Siemens nach einer Möglichkeit suchte, riesige Turbinen haargenau in das umgebende Gehäuse einzupassen. Je näher die Turbinenschaufeln der Gehäusewand kommen (ohne sie zu berühren), um so höher ist die Energieausbeute beim Betrieb der Turbine. Um die Herausforderung zu bewältigen, entwickelten die FBH-Forscher eine Halbleiter-Laserdiode, deren Funktionsprinzip Dr. Klehr so beschreibt: "Laserlicht wird auf die Schaufeloberfläche gestrahlt und die Wellenlänge kontinuierlich verändert. Aus dem Lichtecho kann man dann die Maße mit bisher nicht gekannter Präzision berechnen". So können die Monteure das Großaggregat in zehn Meter Entfernung noch mit einer Genauigkeit von einem hundertstel Millimeter vermessen. Das Laserradar, eine Gemeinschaftsarbeit zwischen der Siemens AG, der Firma Carl Zeiss Jena und dem FBH, ist eine Maßanfertigung mit Leistungsparametern, die man freilich nicht per Katalog bestellen kann. Das Schlüsselwort der Entwicklung heißt III / V-Halbleitertechnologie. Auf Substraten aus Galliumarsenid (GaAs) trägt man extrem dünne Schichten so auf, dass die Laserdioden im Wellenlängenbereich von 700 bis 1.100 Nanometern arbeiten – optimal für solche speziellen Anwendungen. "Für das Radarprinzip", erläutert Dr. Klehr, "soll die Laserlinie möglichst schmal, also die Frequenz hoch stabil sein, was einem Hundertmillionstel der Laserwellenlänge entspricht. Das erreichen wir durch ein in den Laser integriertes Gitter mit einer Periodenlänge von 150 Nanometern. Diese schmale Linie muss kontinuierlich über 100 Gigahertz (GHz) verschiebbar sein. Das wiederum lässt sich durch Aufheizen einzelner Bereiche des Lasers realisieren. Dafür werden spezielle Kontakte auf den Kristall aufgedampft. In das fertige Schichtpaket werden Strukturen geätzt, die der Führung des Lichtes dienen. Die Laser werden schließlich mit einem Diamantschneider aus dem Wafer heraus präpariert und in Laserdiodenträger eingebaut."