Mikro-Laserschweißen für die Quantentechnologie – Reproduzierbare Prozesse für standardisierte Atomzellen
Atomzellen werden als sensible Quantenmesssysteme, beispielsweise für Atomuhren, Magnetometer, Gyroskope, oder in der optischen Spektroskopie benötigt. Bisher realisierbare Zellen auf Silizium-Basis sind herstellungsbedingt in ihrer Baugröße eingeschränkt (< 10 mm) und ermöglichen nur sehr kleine eindimensionale Wechselwirkungsstrecken zur Auswertung des Systems mit einem entsprechend großen Signal-Rausch-Verhältnis. Im Projekt soll daher eine Technologie zur definierten und reproduzierbaren Herstelung von Atomzellen aus Glas entwickelt werden. Dafür soll das Laserstrahlschweißen mit ultrakurzen Pulsen zum Einsatz kommen. Mit diesem Verfahren können Gläser ohne Zusatzwerkstoff und ohne Erwärmung des Materials hermetisch verschweißt und so Atomzellen mit definierten Drücken hergestellt werden. Die so gefertigten Atomzellen sollen eine deutlich höhere Messgenauigkeit und bessere optische Zugänglichkeit bieten. Das im Projekt entwickelte Verfahren soll damit dazu beitragen, den Einsatz von Quantensystemen in wirtschaftlichen Anwendungen zu ermöglichen.