"Ich bin überwältigt von dem, was der menschliche Geist immer wieder aus dem Phänomen Laser neu entfacht."

Berthold Leibinger

60 Jahre Laser – ein Diamant-Jubiläum. Man könnte sagen, der Diamant als Symbol passt nicht nur anlässlich des Jubiläums. Wie der Laser ist er ebenso nützlich wie faszinierend. Noch passender war die Symbolik beim 40-jährigen Jubiläum des Lasers zur Jahrtausendwende. Das Symbol: der Rubin. Ein Rubin war es auch, mit dem Theodore Maiman am 16. Mai 1960 das erste Laserlicht erzeugte. Das Datum markiert den technischen Durchbruch einer Entwicklung, deren physikalisches Grundprinzip, die stimulierte Emission, seit Albert Einsteins Aufsatz „Zur Quantentheorie der Strahlung“ von 1916 zwar bekannt war doch erst 1951 mit Charles H. Townes Idee für den Maser, den Vorläufer des Lasers im Mikrowellenbereich, begann.

Die Berthold Leibinger Stiftung verfolgt seit 20 Jahren das Ziel, die Lasertechnologie zu fördern und die Faszination an dieser Technologie in der Öffentlichkeit zu befördern. Mit dem Berthold Leibinger Innovationspreis und dem Berthold Leibinger Zukunftspreis wollen wir herausragenden Entwicklern und Forschern aus aller Welt Bestätigung und Anerkennung geben. Hierfür stehen das hohe Preisgeld, die festliche Preisverleihung und vor allem die spektakuläre Reihe der Ausgezeichneten. Deren faszinierende Arbeiten wollen wir vorstellen und einen Einblick in die vielseitigen Möglichkeiten dieser Technologie geben. 

Das diesjährige Jubiläum haben wir zum Anlass genommen, in die Schatzkiste aus 20 Jahren Laser-Preise zu greifen und eine Auswahl an Themen und Menschen auf dieser Seite zu präsentieren.

#Zitate

Laser, in anderen Worten...

Prof. Dr. Charles H. Townes (†), Mitglied der Jury 2000-2004 Nobelpreisträger und Miterfinder des Lasers, University of California at Berkeley

Prof. Dr. Hans-Joachim Queisser, Mitglied der Jury 2000-2002 Max-Planck-Institut für Festkörperforschung

Prof. Dr. Akira Matsunawa (†), Mitglied der Jury 2000-2004 Osaka University

Prof. Dr. Joachim Milberg, Mitglied der Jury 2000-2006 Vorsitzender des Aufsichtsrat der BMW AG

Barack Obama, 44. Präsident der Vereinigten Staaten von Amerika

Elizabeth Rogan, CEO der OSA – The Optical Society

#Geschichte

"Der Laser repräsentiert eine der wichtigsten (wenn nicht gar die wichtigste) Erfindung des letzten Jahrhunderts."

Nach 60 Jahren seit seiner Erfindung, umgibt den Laser noch immer eine Atmosphäre von Neugier und Bewunderung. Die Neugier kommt in erster Linie daher, dass noch immer neue Laserstrahlquellen erfunden und faszinierende Anwendungen entwickelt werden. Die Bewunderung resultiert aus der Allgegenwärtigkeit des Lasers: es gibt tatsächlich kein Feld der Wissenschaft, welche dieses revolutionäre Erfindung nicht beeinflusst hätte, oft sogar auf sehr fundamentale Art und Weise.

Zur Feier des 60-jährigen Jubiläums dieser Erfindung schaut dieser Aufsatz zurück auf die Anfänge der Laserentwicklung mit Anekdoten und Besonderheiten aus der persönlichen Erfahrung des Autors.

Prof. Dr. Orazio Svelto on the history of the laser (Englisch, pdf, 241 kB)

#Impressionen

Künstliche Sterne

Das Very Large Telescope der ESO (Europäischen Organisation für astronomische Forschung) in der Atacama-Wüste auf Südamerika mit vier Guide-Star-Laserstrahlen (orange): Die Höhe (2635m) und die trockene Luft sind ideal für terrestrische Teleskope. Mit Hilfe der neuartigen Laser der Guide-Star-Alliance aus Toptica, MPB Communications und der ESO, erhalten die Astronomen noch schärfere Bilder. Diese „erleuchtende“ Idee wurde 2016 mit dem Innovationspreis prämiert (3. Platz).

Chirped-Pulse - Amplification (CPA) und extreme Lichtquellen

Gérard Mourou gilt als der Vater elektromagnetischer Felder hoher und höchster Intensität. Er half beim Aufbau zahlreicher Laser-Zentren weltweit und initiierte das European Extreme Light Infrastructure ELI. Unter anderem für seine Erfindung der Chirped-Pulse-Amplification (CPA) erhielt 2016 den Berthold Leibinger Zukunftspreis und zwei Jahre später gemeinsam mit Donna Strickland den Nobelpreis für Physik.

Laserstrahlen „stempeln“ Mikrostrukturen

Laser sind sehr flexibel. Zur Herstellung von funktionalen Oberflächen machten sich Frank Mücklich und Andrés Lasagni diese besondere Fähigkeit zu eigen. Beim Direct Laser Intereference Patterning, kurz DLIP werden mittels Laser großflächig Strukturen im Nano- und Mikrobereich auf vielfältigen Oberflächen realisiert. Anwendungsbereiche gibt es viele, von bakteriziden Oberflächen über Effizienzsteigerung von Solarzellen bis hin zu zuverlässigen Steckkontakten. Für diese innovative Umsetzung bekamen beide im Jahre 2016 den Innovationspreis (2. Platz).

Laser in der Entwicklung und Implementierung der Optogenetik

Karl Deisseroth ist einer der Gründer des jungen Wissenschaftsgebietes der Optogenetik. Dafür überreichte ihm Otmar Wiestler den Berthold Leibinger Zukunftspreis 2018.
Deisseroth ist Bioingenieur und Psychiater. Sein Ziel ist es, zu verstehen, wie das Gehirn funktioniert und welche Störungen psychische Erkrankungen hervorrufen.

Optoakustische Brustkrebsdiagnose

Schon mal an den Einsatz von Lasertechnologie zur Brustkrebsdiagnose gedacht? - Ja, würde Alexander Oraevsky antworten und erklären, wie er mit Licht und Ton nicht nur in den Körper hineinsehen kann, sondern dabei auch gutartige von bösartigen Tumoren unterscheiden kann. Seine Lösung nutzt Nanosekunden-Laserpulse, die im Gewebe Ultraschallwellen erzeugen. Der Clou: die erzeugten Signale geben Rückschluss auf wichtige Faktoren wie die Sauerstoffsättigung. Verdient gewann Oraevsky den 1. Platz beim Innovationspreis 2014.

Laser Scheinwerfer

Mit dem Plug-in-Hybrid Sportwagen BMW i8 kam eine neue Lasertechnik von Helmut Erdl und Abdelmalek Hanafi zum Einsatz: eine für Licht ureigene Anwendung, die Beleuchtung. Mit Diodenlasern als Lichtquelle sind sie in der Lage mit einem gebündelten Strahl in weite Ferne zu leuchten. Ideal für automobiles Fernlicht. Beide erhielten 2014 den Innovationspreis für Ihre Erfindung.

Optische Nanoskopie mit Ultrakurzpulslaser

Seit Jahrhunderten dient das klassische Lichtmikroskop der Erforschung unsichtbar kleiner Strukturen. Doch jedes Mikroskop hat seine Grenzen und so können Strukturen, die kleiner als ein halber Tausendstel Millimeter sind, mit einem herkömmlichen Lichtmikroskop nicht erfasst werden. Bis Stefan Hell kam und sich dieser Sache annahm. Mit Erfinderreichtum und durch Einsatz von modernster Lasertechnik gelang ihm ein nobelpreiswürdiger Durchbruch in der optischen Mikroskopie.

Die STED-Fluroszenz-Mikroskopie lieferte erstmals Bilder von Vorgängen innerhalb lebender Zeller. Hierfür wurde Stefan Hell 2002 gemeinsam mit Marcus Dyba und Alexander Egner mit dem Berthold Leibinger Innovationspreis und 2014 mit dem Nobelpreis für Chemie geehrt.

Laser für optische Datenträger

Optische Datenträger von der CD bis zur Blu-Ray Disc spielten lange Zeit eine Schlüsselrolle für die Verbreitung von Musik, Filmen und Software. Die berührungslose Abtastung erfolgt mit Laserlicht. Die steigende Speicherkapazität von ursprünglich 700 Megabyte bis 100 Gigabyte und darüber basierte stets auf einer weiterentwickelten Lasertechnik. Besonders anspruchsvoll, aber wichtig für die Akzeptanz ist die Abwärtskompatibilität der Laufwerke. Eine entscheidende Rolle bei dieser Entwicklung hatte Osamu Kumagai, verantwortlich für die Laser-Entwicklung bei Sony. 2012 erhielt er für seine Arbeiten den Berthold Leibinger Zukunftspreis.

Die photonische Kristallfaser

Mit einer neuen Klasse von Lichtleitfasern, den photonischen Kristallfasern, eröffnete Philip Russell Anfang der 1990er Jahre ein spannendes Forschungsgebiet. Die Fasern finden großes Interesse in nahezu allen Anwendungsgebieten der Lasertechnologie, von der Nachrichtentechnik über Sensoren bis hin zur Anwendung als Transportfasern für hochenergetische, ultrakurze Laserpulse in der Materialbearbeitung. 2014 erhielt er für diese Arbeiten den Berthold Leibinger Zukunftspreis.

Hören mit Licht

Balthasar Fischer ist Physiker, Tontechniker und Pianist, hier ist ein gutes Ohr von Vorteil. Aber das menschliche Ohr hört nur einen Bruchteil der akustischen Frequenzen. Mit einem Bein in der Tonwelt und dem anderen in der Physik entwickelte er ein Mikrofon ohne Membran, dessen Wahrnehmung 60 Mal größer ist als der Bereich des menschlichen Hörspektrums.
Hierzu misst er zwischen zwei Spiegeln Änderungen der Lichtgeschwindigkeit eines Laserstrahls, verursacht durch hindurchtretende Schallwellen. Mit dieser unglaublichen Technik gewann er 2016 den Berthold Leibinger Innovationspreis (1.Platz).

#Filme

Sehen Sie selbst!

Seit 2004 stellt die Berthold Leibinger Stiftung ihre Preisträger in filmischen Portraits vor. hier stellen wir eine wechselnde Auswahl von Teasern vor. Alle Teaser können Sie auf unserer Website hier ansehen oder auf unserem Youtube Kanal leibingerlaserprize.