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.
Tekoälypalvelinten kasvava tehotiheys tekee datakeskusten varmistamisesta aiempaa monimutkaisempaa. Ylimääräiset teholähteet voivat parantaa käyttövarmuutta, mutta samalla ne lisäävät lämpökuormaa ja häiritsevät ilmavirtoja. Siksi tehonsyöttö, varmennus ja jäähdytys on suunniteltava yhtenä kokonaisuutena.