Femtosekuntilaserit ovat jo käytössä esimerkiksi älypuhelinten lasin leikkauksessa ja silmäkirurgiassa, mutta niiden yleistymistä teollisuudessa hidastaa edelleen valmistuksen monimutkaisuus. Liettualainen LITILIT pyrkii muuttamaan ultranopeat laserit laboratoriolaitteista automatisoidusti valmistettaviksi teollisuustuotteiksi.
Femtosekuntilaser tuottaa äärimmäisen lyhyitä valopulsseja, joiden avulla materiaalia voidaan työstää erittäin tarkasti ilman, että ympäröivä alue kuumenee merkittävästi. Tekniikkaa käytetään elektroniikkateollisuudessa muun muassa näyttölasin, keramiikan, piirilevyjen ja puolijohdekomponenttien leikkaamiseen sekä mikroskooppisten reikien ja rakenteiden valmistamiseen.
– Femtosekuntilasereita käytetään elektroniikan valmistuksessa, koska ne pystyvät käsittelemään herkkiä materiaaleja erittäin tarkasti ja aiheuttavat vain vähän lämpövaurioita, sanoo LITILITin toimitusjohtaja ja perustaja Nikolajus Gavrilinas (kuvassa).
Tekniikan ongelmana on kuitenkin ollut itse laserlaitteen valmistaminen. Gavrilinasin mukaan monet nykyiset järjestelmät perustuvat rakenteisiin, jotka on alun perin kehitetty laboratorioihin.
Tämän vuoksi laitteiden kokoaminen voi vaatia paljon manuaalista työtä ja erittäin koulutettuja asiantuntijoita. Se vaikeuttaa tuotannon kasvattamista ja laserien integrointia tavallisiin teollisiin tuotantolinjoihin.
LITILIT kertoo suunnitelleensa oman laserinsa alusta lähtien sarjatuotantoa varten. Rakenteessa pyritään korkeaan automaatioasteeseen ja siihen, että laser voidaan integroida mahdollisimman helposti muihin teollisuusjärjestelmiin.
Yhtiö rakentaa parhaillaan Vilnaan suuren mittakaavan tuotantolaitosta. Sen tavoitteena on viedä femtosekuntilaserien valmistuskustannukset ja integroitavuus lähemmäksi huomattavasti yleisempiä nanosekuntiluokan kuitulasereita.
Femtosekuntilasereille etsitään samalla uusia käyttökohteita. Ultralyhyillä pulsseilla metallin pintaan voidaan esimerkiksi tehdä nanometriluokan rakenteita, jotka tuottavat värin ilman maalia tai pigmenttiä. Samalla periaatteella pinnoista voidaan tehdä vettä hylkiviä ilman PFAS-pohjaisia kemikaaleja.
Lääketieteessä femtosekuntilasereita käytetään jo LASIK- ja kaihileikkauksissa. Tutkimuksessa niitä kehitetään myös kudoksen erittäin tarkkaan poistamiseen.
Lasereiden pienentäminen etenee myös tutkimuslaboratorioissa. Sveitsiläisen EPFL:n tutkijat ovat hiljattain esitelleet fotoniikkapiirille integroidun ultranopean laserin konseptin. Teollisuuden kannalta välittömämpi haaste on kuitenkin Gavrilinasin mukaan saada nykyiset suuritehoiset femtosekuntilaserit valmistettua luotettavasti ja suurina määrinä.
– Paikannuksen tarkkuudessa, luotettavuudessa ja virrankulutuksessa otetaan nyt merkittäviä edistysaskelia, sanoo u-bloxin toimitusjohtaja Matthias Poppel. Münchenin Electronica-messuilla yhtiö esittelee GNSS-moduulia, joka lupaa alle kahden nanosekunnin ajoitustarkkuuden kriittisen infrastruktuurin tarpeisiin.
Teollisuuden sulautetut järjestelmät suunnitellaan usein 10–15 vuoden käyttöikää varten. Muistitekniikka ja komponenttien saatavuus muuttuvat kuitenkin huomattavasti nopeammin. Kingstonin Suomen liiketoiminnan kehityspäällikkö Mikko Maanoja korostaa, että muistivalinnat ja komponenttien elinkaaren hallinta on otettava huomioon jo laitteen suunnitteluvaiheessa.
Saksalainen Rohde & Schwarz on esitellyt Münchenin Electronica-messuilla uuden FNH-käsianalysaattorin, joka yhdistää spektrianalyysin, reaaliaikaisen spektrianalyysin, vektoriverkkoanalyysin ja tehomittaukset samaan laitteeseen. Uutuuden merkittävin tekninen ominaisuus on jopa 125 megahertsin reaaliaikainen analyysikaista, joka on valmistajan mukaan luokkansa levein.
Emerson laajentaa NI PXI-mittalaitevalikoimaa uusilla, aiempaa edullisemmilla moduuleilla. Samalla yhä useammat mittausjärjestelmät pääsevät hyödyntämään Nigel-tekoälyavustajaa, joka nopeuttaa automatisoitujen testien kehittämistä ja vianetsintää.
5G-yhteyden rakentamiseen ei välttämättä tarvita matkapuhelinoperaattoria, SIM-kortteja eikä lisensoitua radiotaajuutta. DECT NR+ tuo 5G-standardin ominaisuuksia paikallisiin IoT-verkkoihin, joissa tarvitaan pitkää kantamaa, pientä viivettä ja luotettavaa tiedonsiirtoa. Uusi tekniikka yhdistää itsestään järjestäytyvän mesh-verkon, energiatehokkuuden ja nopean tiedonsiirron tavalla, joka haastaa monet nykyiset langattomat ratkaisut.