1 2 2 Ergebnis LASER FÜR SATELLITEN- BASIERTE LIDAR-SYSTEME · 2 5050 Jahresbericht 2015...
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50 50 Jahresbericht 2015 Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, www.ilt.fraunhofer.de DQS zertifiziert nach DIN EN ISO 9001, Reg.-Nr.: DE-69572-01 Änderungen bei Spezifikationen und anderen technischen Angaben bleiben vorbehalten. 03/2016. 1 Vorläufiges Design des MERLIN-Lasers. 2 Montageportal. Aufgabenstellung Bei der globalen Überwachung von Klimaparametern sollen in Zukunft satellitengetragene LIDAR-Systeme eingesetzt werden. Dafür werden maßgeschneiderte Laserstrahlquellen benötigt, die einen wartungsfreien Betrieb über mehrere Jahre trotz Vibrationslasten und Temperaturschwankungen beim Transport und im Betrieb sicherstellen. Vorgehensweise Um die Anforderungen zu erfüllen, wurde eine optomecha- nische Aufbaumethode entwickelt, bei der die optischen Komponenten auf Subeinheiten gelötet und diese mit der zentralen Trägerplatte verschraubt werden. Die Justage erfolgt nur im Lot, das gezielt über Stromzufuhr aufgeschmolzen wird. Dieser Arbeitsschritt erfolgt mit Hilfe eines Montage- portals. Die Verbindungstechnik stellt eine hohe Stabilität sicher, vermeidet organische Stoffe sowie deren Ausgasungen und ermöglicht komfortabel mehrfache Justage oder Tausch der Komponenten. Um die Machbarkeit nachzuweisen, wird aktuell im Rahmen des Projekts »FULAS« (Future Laser System) ein Technologiedemonstrator aufgebaut. Ergebnis In den FULAS-Demonstrator konnten sowohl Laseroszillator- als auch Laserverstärkereinheit erfolgreich integriert werden. Die Eigenschaften der Laserpulse entsprechen oder übertreffen vorangegangene Laborstudien. Optomechanische Subeinheiten wurden vor der Integration in einem Thermalzyklustest qualifiziert. Anwendungsfelder Der erfolgreiche Betrieb des FULAS-Demonstrators ist ein wichtiger Baustein für die Entwicklungslogik ähnlicher Systeme. Auf Basis der FULAS-Plattform wird aktuell die Laserstrahlquelle für das MERLIN-Instrument entwickelt. Im Rahmen der deutsch-französischen MERLIN-Mission ist vor- gesehen, einen Satelliten zur Messung globaler Verteilungen des klimarelevanten Gases Methan zu entwickeln. Der Start ist für 2020 geplant. Die Arbeiten wurden im Rahmen der Vorhaben »Optomech II/III« des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie mit den Förderkennzeichen 50EE0904 und 50EE1235 sowie des ESA-Vorhabens »FULAS« mit dem Förderkennzeichen COO-8/09/FF durchgeführt. Ansprechpartner Dr. Jens Löhring Telefon +49 241 8906-673 [email protected] Dipl.-Phys. Jörg Luttmann Telefon +49 241 8906-576 [email protected] LASER FÜR SATELLITEN- BASIERTE LIDAR-SYSTEME 1 2
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50 50 Jahresbericht 2015 Jahresbericht 2015 51Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, www.ilt.fraunhofer.de
DQS zertifiziert nach DIN EN ISO 9001, Reg.-Nr.: DE-69572-01
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, www.ilt.fraunhofer.de
DQS zertifiziert nach DIN EN ISO 9001, Reg.-Nr.: DE-69572-01
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1 VorläufigesDesigndesMERLIN-Lasers.
2 Montageportal.
Aufgabenstellung
Bei der globalen Überwachung von Klimaparametern sollen
in Zukunft satellitengetragene LIDAR-Systeme eingesetzt
werden. Dafür werden maßgeschneiderte Laserstrahlquellen
benötigt, die einen wartungsfreien Betrieb über mehrere Jahre
trotz Vibrationslasten und Temperaturschwankungen beim
Transport und im Betrieb sicherstellen.
Vorgehensweise
Um die Anforderungen zu erfüllen, wurde eine optomecha-
nische Aufbaumethode entwickelt, bei der die optischen
Komponenten auf Subeinheiten gelötet und diese mit der
zentralen Trägerplatte verschraubt werden. Die Justage erfolgt
nur im Lot, das gezielt über Stromzufuhr aufgeschmolzen
wird. Dieser Arbeitsschritt erfolgt mit Hilfe eines Montage-
portals. Die Verbindungstechnik stellt eine hohe Stabilität
sicher, vermeidet organische Stoffe sowie deren Ausgasungen
und ermöglicht komfortabel mehrfache Justage oder Tausch
der Komponenten. Um die Machbarkeit nachzuweisen, wird
aktuell im Rahmen des Projekts »FULAS« (Future Laser System)
ein Technologiedemonstrator aufgebaut.
Ergebnis
In den FULAS-Demonstrator konnten sowohl Laseroszillator-
als auch Laserverstärkereinheit erfolgreich integriert werden.
Die Eigenschaften der Laserpulse entsprechen oder übertreffen
vorangegangene Laborstudien. Optomechanische Subeinheiten
wurden vor der Integration in einem Thermalzyklustest
qualifiziert.
Anwendungsfelder
Der erfolgreiche Betrieb des FULAS-Demonstrators ist
ein wichtiger Baustein für die Entwicklungslogik ähnlicher
Systeme. Auf Basis der FULAS-Plattform wird aktuell die
Laserstrahlquelle für das MERLIN-Instrument entwickelt. Im
Rahmen der deutsch-französischen MERLIN-Mission ist vor-
gesehen, einen Satelliten zur Messung globaler Verteilungen
des klimarelevanten Gases Methan zu entwickeln. Der Start
ist für 2020 geplant.
Die Arbeiten wurden im Rahmen der Vorhaben »Optomech II/III«
des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie mit
den Förderkennzeichen 50EE0904 und 50EE1235 sowie
des ESA-Vorhabens »FULAS« mit dem Förderkennzeichen
COO-8/09/FF durchgeführt.
Ansprechpartner
Dr. Jens Löhring
Telefon +49 241 8906-673
Dipl.-Phys. Jörg Luttmann
Telefon +49 241 8906-576
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