LiDAR für alle? Forscher entwickeln billigen Präzisionslaser

Laser sind in zahlreichen Anwendungen unerlässlich geworden, vor allem aber bei Präzisionstechnik wie LiDAR-Systemen sind die benötigten Komponenten vergleichsweise groß und teuer. Das soll sich nun aber ändern.

Auch deutlich kompakter

Ein internationales Forscherteam, unter Leitung von Johann Riemensberger von der Norwegischen Technisch-Naturwissenschaftlichen Universität (NTNU), hat einen innovativen Lasertyp entwickelt, der mehrere Schwächen herkömmlicher Lasertechnologien behebt. Die Ergebnisse der Forschungsarbeit wurden kürzlich im renommierten Fachjournal Nature Photonics veröffentlicht.

Laser spielen heute eine zentrale Rolle in zahlreichen Bereichen - von der optischen Datenübertragung über das Internet bis hin zu präzisen Messsystemen in autonomen Fahrzeugen. Besonders in der Fernerkundung mittels LiDAR-Technologie sind sie unverzichtbar. Doch bisherige Präzisionslaser sind oft groß, teuer und kompliziert in der Handhabung. Der neue Laseransatz verspricht Abhilfe.


"Unsere Entwicklung kombiniert hohe Geschwindigkeit, Leistung und Bedienfreundlichkeit bei vergleichsweise geringen Kosten", erklärt Riemensberger. In Zusammenarbeit mit der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) und dem Unternehmen Luxtelligence SA gelang es dem Team, eine Laserquelle auf Basis moderner Chiptechnologie zu konstruieren. Dies erlaubt nicht nur eine günstige Massenproduktion, sondern auch eine kompakte Bauweise.

Auf vier Zentimeter genau

Der Laser erreicht eine Messgenauigkeit von etwa vier Zentimetern - ein entscheidender Vorteil etwa beim Einsatz in selbstfahrenden Autos, die exakte Abstandsmessungen benötigen. Auch im Umweltbereich könnte die Technologie Anwendung finden. In Tests konnte der Laser das hochgiftige Gas Cyanwasserstoff (auch als Blausäure bekannt) zuverlässig in der Luft nachweisen. Schon geringe Konzentrationen dieses Gases können für Menschen gefährlich sein, weshalb eine schnelle und präzise Detektion lebenswichtig sein kann.

Die Basis für den neuen Laser bilden mikroskopisch kleine Lichtleiter. Damit gelingt eine stabile und leistungsstarke Lichtemission, die sich zudem fein und kontinuierlich steuern lässt - ein weiterer Vorteil gegenüber bisherigen Systemen. Riemensberger sieht großes Potenzial in der neuen Technologie: "Unsere Forschung ebnet den Weg für kompakte, leistungsstarke und benutzerfreundliche Mess- und Kommunikationsgeräte der nächsten Generation."


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