Alman bilim insanları, Çin’in nadir toprak ihracat kısıtlamalarına karşı, katkısız lazer kristalleri ve fiber lazer teknolojileri geliştiriyor. Bu yenilikçi çalışmalar, Avrupa’nın yüksek teknolojide tedarik güvenliğini yeniden şekillendirebilir.

Lazer teknolojileri, kuantum hesaplamadan tıbbi teşhise kadar birçok kritik uygulamada kullanılıyor. Ancak bu sistemlerin kalbinde yer alan lazer kristalleri ve fiber optik bileşenler, büyük ölçüde Çin’den ithal edilen nadir toprak elementlerine dayanıyor. Çin’in 2024 Nisan’ında uygulamaya koyduğu ihracat kontrolleri, özellikle ABD’yi hedef alsa da, dolaylı olarak Avrupa’nın yüksek teknoloji sektörlerini de etkiledi. Almanya, bu bağımlılığı azaltmak ve teknolojik egemenliğini korumak amacıyla harekete geçti.

Katkısız lazer kristalleri geliştirmeye odaklanıldı

Fraunhofer Optronik, Sistem Teknolojileri ve İmaj İşleme Enstitüsü (IOSB – Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung), lazer sistemlerinde nadir toprak katkısı olmadan sabit dalga boyu üretebilen yeni nesil kristaller üzerinde çalışıyor. Bu kristaller, yüksek ışık yoğunluklarına dayanacak şekilde özel olarak tasarlanıyor. Araştırmacılar, örneğin lityum niyobat veya baryum borat gibi alternatif kristal yapılarını simülasyonlarla test ediyor. Optik saflık, termal iletkenlik ve polarizasyon özellikleri kristalin performansında belirleyici unsurlar arasında yer alıyor. Araştırma ekibi, kristal bileşimlerini optimize ederken, X-ışını kırınım teknikleriyle yapısal doğrulamalar yapıyor ve yüksek enerjili lazerlere karşı hasar eşiğini artırmayı hedefliyor.

Dalga boyu dönüşümünde NLO malzemelerle esneklik sağlanıyor

Belirli dalga boylarının doğrudan üretilemediği durumlarda, araştırmacılar doğrusal olmayan optik NLO (Nonlinear optics) malzemelerle, ışığın dalga boyunu dönüştürerek yeni uygulama alanları yaratıyor. Bu yöntem sayesinde, çevresel izleme, ileri düzey mikroskopi ve medikal görüntüleme gibi alanlarda daha geniş bir spektrumda lazer kullanılabiliyor. Fraunhofer ekibi, bu süreçte kristallerin yapısal kararlılığı ve uzun vadeli termal performansı üzerine yoğunlaşıyor. Materyal saflığı ve yüksek frekansta enerji kaybı olmadan çalışabilme kapasitesi, projelerin başarısı açısından kritik görülüyor.

Yeni nesil lazer fiberleri Almanya’da üretilecek

Fraunhofer IOSB, lazer kristallerinin yanı sıra kompakt ve enerji verimli lazer fiberleri de geliştiriyor. Kuvars ve florit esaslı, nadir toprak katkılı lazer fiberleri; endüstriyel kesim cihazlarından taşınabilir cerrahi ekipmanlara kadar birçok uygulamada kullanılmak üzere optimize ediliyor. Enstitü, Almanya’nın Oberkochen kentindeki yeni tesisinde bu fiberleri düşük hacim, ağırlık ve enerji ihtiyacına göre özelleştirilmiş şekilde üretmeyi planlıyor. IOSB Lazer Teknolojileri Bölüm Başkanı Christelle Kieleck’e göre bu üretim, Almanya’nın lazer sistemlerinde dışa bağımlılığını azaltacak önemli bir adım.

Lazer teknolojilerindeki atılım Münih’te tanıtılacak

Fraunhofer IOSB’nin geliştirdiği yeni lazer kristalleri ve fiber çözümleri, 24-27 Haziran 2025 tarihlerinde Münih’te düzenlenecek “LASER World of PHOTONICS” fuarında sergilenecek. Yapılacak sunumlar, lazer üretiminde ve uygulamalarında devrim niteliğinde olabilecek bu teknolojileri sektöre tanıtmayı amaçlıyor. Avrupa’nın teknolojik bağımsızlığını güçlendirmeyi hedefleyen bu çalışmalar, aynı zamanda tedarik zinciri güvenliği açısından da stratejik önem taşıyor.

İlgili Makaleler

• Veri merkezlerinde yeşil dönüşüm: Lazerli soğutma
• Uzaydan lazerle yeşil enerji çözümü
• Nükleer füzyonun geleceği: ITER ve NIF’in yenilikleri
• KULR Teknoloji Grubu: Küçük modüler reaktörler ve nükleer enerji