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Aachen, 2. Juli 2018. INGENERIC erweitert die Produktionskapazität

Hersteller von Mikrooptiken richtet sich auf weiteres Wachstum ein

Am 30. Mai hat INGENERIC den Grundstein für das neue Firmengebäude in Baesweiler gelegt. Mit dem Neubau reagiert das Unternehmen auf den beständig steigenden Auftragseingang von Kunden aus aller Welt. Das Gebäude, dessen Fertigstellung für Ende 2019 geplant ist, wird Platz für alle rund 80 Mitarbeiter schaffen und Raum für die weitere Expansion bieten.

INGENERIC ist seit der Gründung im Jahr 2001 im Aachener Technologiezentrum beheimatet und hatte schon 2015 einige Bereiche in das etwa 20 km entfernte Baesweiler ausgelagert. Im Laufe der Jahre ist das Unternehmen so gewachsen, dass jetzt ein eigenes Firmengebäude erforderlich wurde. Der Schritt aus dem Technologiezentrum heraus ist dabei die logische Konsequenz.

Die neue Produktionshalle in unmittelbarer Nähe eines ehemaligen Bergwerksgeländes umfasst eine Bruttofläche von rund 2.700 m². In der Halle entstehen etwa 800 m² Reinraumfläche für die Fertigung und Veredelung der optischen Elemente sowie die Montage von Optikmodulen und Lasersystemen, außerdem rund 600 m² klimatisierte Bearbeitungsbereiche für die Ultrapräzisionsfertigung, in denen die Temperatur teilweise auf +/-0,5 °C geregelt wird. Das angegliederte Bürogebäude für Entwicklung, Vertrieb und Verwaltung wird mehr als 1.000 m² Bruttofläche bieten.

Mit seinen gut 10.000 m² Fläche hat das Grundstück Platz für die weitere Expansion.

Dr. Olaf Rübenach, einer der beiden Geschäftsführer und Mitbegründer von INGENERIC, sieht deutliche Vorteile am Standort Baesweiler in der Technologieregion Aachen: „Das neue Gebäude entspricht mit seiner Infrastruktur exakt den Anforderungen, die wir an die effiziente Produktion von Ultrapräzisionsoptiken stellen. Wir werden nicht nur ausreichend Platz für das jetzige Produktionsvolumen haben, sondern können auch weiter expandieren. Die Mikrooptik ist eine der bedeutenden Schrittmacher-Technologien des 21. Jahrhunderts und wir erwarten erhebliche Zuwachsraten.“

Planung und Bau des Gebäudes erfolgen in Zusammenarbeit mit der TRUMPF GmbH + Co. KG, die als Muttergesellschaft von INGENERIC auch Bauherr ist. Das Gebäude soll bis Ende 2019 bezugsfertig sein.

Hintergrund: Die Präzision im Detail

Eins von mehreren Anwendungsgebieten ist die Herstellung von Mikrolinsenarrays, deren Strukturen sich typisch im Submillimeter-Bereich bewegen; ihre Formgenauigkeit liegt mit weniger als 250 nm im Submikrometer-Bereich. Dies macht es möglich, Arrays mit hohen Füllfaktoren herzustellen und die optisch wirksame Fläche optimal auszunutzen: Übergangszonen von weniger als 10 μm realisiert INGENERIC mit hoher Prozesssicherheit. Der Nutzen für den Anwender: Optimale Strahlformung und hohe Effizienz bei Übertragung und Kopplung.

Das Blankpressen gestattet es außerdem, bei beidseitigen Optiken den Versatz zwischen Ober- und Unterseite des Arrays auf weniger als 5 μm genau einzuhalten. Hinzu kommt eine sehr hohe Pitch-Genauigkeit: Den Abstand der einzelnen Linsenmittelpunkte reproduziert INGENERIC mit einer Genauigkeit von besser als 2 µm auf 25 mm Länge, so kumulieren Fehler nicht über die Breite des Arrays.

Für einige Mikrooptiken – besonders für beidseitige Strukturen – ist das genaue Einhalten der Mittendicke sehr wichtig, da sie teleskopisch wirken und kleinste Abweichungen zu Abbildungsfehlern führen. Hier erzielt INGENERIC Genauigkeiten von etwa +/-6 µm.

Im Vergleich mit klassischen Verfahren – beispielsweise dem Quarzätzen – realisiert INGENERIC eine relative Radiustoleranz von besser als 0,2 Prozent, die bei der Serienproduktion von Wafer zu Wafer exakt reproduziert wird.

Über TRUMPF

Das Hochtechnologieunternehmen TRUMPF bietet Fertigungslösungen in den Bereichen Werkzeugmaschinen und Lasertechnik. Die digitale Vernetzung der produzierenden Industrie treibt das Unternehmen durch Beratung, Plattform- und Softwareangebote voran. TRUMPF ist Technologie- und Marktführer bei Werkzeugmaschinen für die flexible Blechbearbeitung und bei industriellen Lasern.

Aachen, 3. Januar 2018. Premiere auf der SPIE Photonics West: Mikrooptiken für Hochleistungs-Diodenlaser

Neues Kollimationsmodul für Single-Mode-Diodenbarren macht Brightness und Strahlqualität nutzbar. Beidseitig strukturierte, monolithische Mikrooptiken erschließen den Herstellern von Diodenlasern neue Märkte.

Auf der „Photonics West 2018“ stellt INGENERIC erstmals das neue Mikrooptik-Modul „C-SMDB“ vor, das das Unternehmen für die Kollimation von Single-Mode-Diodenbarren entwickelt hat. Mit ihm kann die bessere Brightness der Laser ausgenutzt werden – so eröffnet es den Herstellern der Laser neue Anwendungsfelder.

Single-Mode Barren können aufgrund der hohen Anzahl von Einzelemittern eine hohe Leistung erzielen. Darüber hinaus ist die Strahlqualität der Einzelemitter im Vergleich zu Breitstreifenemittern besser, da jeder Emitter grundmodig Licht emittiert. Um diese Vorteile nutzen zu können, muss ein Optikmodul das Lichtbündel jedes einzelnen Emitters separat kollimieren. Aufgrund der dichten Anordnung der Emitter werden kompakte Mikrooptiken mit feinsten Strukturen benötigt. Das neue Kollimationsmodul ermöglicht es, die hohe Leistung der Single-Mode-Diodenbarren optimal zu nutzen und erlaubt das Erschließen neuer Anwendungen.

Das neue monolithische Zylinderlinsen-Array „C-SMDB“ von INGENERIC für Single-Mode-Barren erzielt aufgrund der Fertigung mit dem Präzisions-Blankpress-Verfahren eine besonders hohe Güte der Kollimation. Das Array wirkt doppelseitig: Die Eintrittsseite kollimiert die Slow-Axis, die Austrittsseite die Fast-Axis des emittierten Lichtes.

An die Fertigungsgenauigkeit der Mikrooptiken werden erheblich höhere Anforderungen gestellt als es bei den Optiken für Dioden mit Breitstreifenemittern der Fall ist. Der Pitch zwischen den einzelnen Linsenelementen auf der Slow-Axis-Seite zum Beispiel muss extrem genau eingehalten werden: Für 200 Elemente muss der Pitch im Mittel jeweils kleiner als 5 Nanometer sein. Auch die Mittendicke soll idealerweise im Bereich von +/- zwei Mikrometern liegen, um ein optimales Ergebnis zu erreichen.

Diese Herausforderung erfüllt INGENERIC mit dem Präzisions-Blankpressen der Arrays, das das Unternehmen auch für andere Mikrooptiken seines Produktportfolios einsetzt. Beim Blankpressen nimmt hoch brechendes Glas exakt die Form des Presswerkzeugs an. Da INGENERIC die Formen mit Submikron-Präzision fertigt, erzielt das Unternehmen bei der Produktion der Arrays eine außergewöhnlich hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit. So gelingt es INGENERIC, Arrays mit minimalen Übergangszonen, höchsten Füllfaktoren und kleinsten Pitch-Fehlern prozesssicher auch in Großserien herzustellen.

Dr.-Ing. Stefan Hambücker, Geschäftsführer von INGENERIC, sieht ein hohes Potenzial für Diodenlaser: „Bei den Single-Mode-Barren geht es zurzeit noch darum, Funktionalität und Wirtschaftlichkeit für neue Anwendungsfelder nachzuweisen. Deshalb arbeiten wir in Bezug auf die Optik mit den Herstellern der Diodenlaser intensiv zusammen. Mit hohen Füllungsgraden, einer exzellenten Ausnutzung der Flächen, extrem hoher Konturgenauigkeit sowie einer guten Orientierung der Flächen zueinander ist das C-SMDB genau das richtige Produkt, um die Brightness optimal zu nutzen.“

Das neue Array hat eine Design-Wellenlänge von 970 nm. Die EFL (Effective Focal Length) der FAC (Fast-Axis Collimation) beträgt 600 µm bei einer numerischen Apertur von 0,8, die EFL der SAC (Slow-Axis Collimation) liegt bei 190 µm und der Pitch der SAC bei 48 µm. Dabei befinden sich 200 Linsenelemente auf jedem Teil. Es ergibt sich eine BFL (Back Focal Length) von 179 µm.

beamPROP Strahlformungsoptik

INGENERIC zeigt auf der Messe außerdem die Strahlformungsoptik beamPROP 200, ein Linsen-Array, das das Strahlparameter Produkt (beam parameter product “BPP”) der Fast- und Slow-Axis von Hochleistungs-Diodenlasern angleicht. Er ist eine Schlüsselkomponente für die Faserkopplung von Diodenbarren und die Dichte Wellenlängen-Kopplung (DWM, Dense Wavelength Multiplexing).

Neu ist, dass INGENERIC neben Arrays mit einem Pitch von bisher 500 und 400 µm jetzt auch solche mit einem Pitch von 200 µm herstellt. So können die Emitter auf den Barren dichter angeordnet und die nutzbare Leistung erhöht werden – ein notwendiger Schritt, um die Wirtschaftlichkeit in der Anwendung zu steigern. Damit trägt der beamPROP 200 wie das C-SMDB dazu bei, das Spektrum der Anwendung von Diodenlasern zu erweitern.

Christian Wessling, der Leiter der Produktentwicklung bei INGENERIC, sieht das Unternehmen für neue Anwendungen als Wegbereiter: „Beim DWM, für das der beamPROP eingesetzt wird, arbeiten mehrere Hersteller von Diodenbarren noch an einem umfassenden Konzept – die Optik ist dabei ein entscheidender Bestandteil. Wir entwickeln diese Technik gemeinsam mit ihnen Schritt für Schritt weiter. Hier sehen wir uns als Enabler, der hilft, neue Anwendungen zu erschließen.“

INGENERIC auf der „SPIE Photonics West“, San Francisco/USA, 27.1. bis 1.2.2018 – Stand 5153

Hintergrundinformation zum Branchentrend

Diodenlaser zeichnen sich durch ihre kompakte Bauweise, hohen Wirkungsgrad, lange Wartungsintervalle und hohe Lebensdauer aus. Obwohl der Diodenlaser bereits für zahlreiche Anwendungen qualifiziert ist, ist der Aufbau des Bauteils immer noch der limitierende Faktor für die erreichbare Brightness. Auch die Strahlqualität reicht für einige Anwendungen – zum Beispiel in der Materialbearbeitung – heute noch nicht aus.

Das Bestreben der Hersteller von Diodenlasern ist, neue Anwendungsfelder für ihre Produkte zu erschließen. Im Vordergrund stehen die Brightness und die Strahlqualität der Diodenlaser. Alle aktuellen Entwicklungen zielen darauf ab, diese Eigenschaften zu verbessern, um zum Beispiel beim Multiplexen (DWM) die Wellenlängen zu stabilisieren und damit eine höhere Leistung in dünnere Fasern zu koppeln oder die Brightness von Single-Mode-Barren optimal zu nutzen. Für beide Lösungsansätze führt der Weg über spezielle Mikrooptiken für Kollimation und Strahlformung. Im Vergleich mit etablierten Aufbauten, bei denen FAC, SAC, Umlenkspiegel und Koppeloptiken verwendet werden, um Leistung in eine Faser zu koppeln, ist jedoch noch Entwicklungsarbeit zu leisten. Die neuen Mikrooptiken von INGENERIC bieten jedoch das Potenzial, die Brightness etablierter Ansätze zu übertreffen und damit neue Anwendungen zu erschließen.

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Aachen, 18.07.2017. Vom 26. bis 29. Juni 2017 hatten wir in München auf der für uns letzten aber auch wichtigsten Messe dieses Jahres nochmals Gelegenheit, unser Angebot interessierten Besuchern vorzustellen.

Mit einem modernisierten Standdesign und dem thematischen Fokus auf unseren Innovationen insbesondere im Bereich der Mikrolinsen-Arrays lockten wir viele neue Gesichter aber auch langjährige treue Kunden und Geschäftspartner zu aufschlussreichen Gesprächen auf unseren Stand. So konnten nicht nur die Besucher uns und unser Portfolio näher kennenlernen – auch für unser Team gab es immer wieder spannende Einblicke, in welch unterschiedlichen Feldern unsere Produkte neuerdings Anwendung finden.

Dass die optischen Technologien zum Beispiel im Bereich Automotive, insbesondere im Trendthema autonomes Fahren, oder auch bei Datenkommunikation, Medizin und Forschung weltweit einen hohen Stellenwert haben, zeigte sich auch in der Teilnehmerstruktur dieser Messe: Aus 90 Ländern kamen die Besucher und aus über 40 Ländern die Aussteller. Die Messe selbst war mit 1293 Ausstellern und 32.000 Fachbesuchern erfolgreicher denn je und auch für INGENERIC war der Auftritt als Aussteller ein voller Erfolg, sodass wir natürlich planen, in zwei Jahren wieder teilzunehmen.

Zunächst aber danken wir unseren Besuchern für die freundlichen und interessanten Gespräche und freuen uns auf die neuen Projekte, die wir nun mit ihnen zusammen angehen dürfen.