Wegbereiter des Lichts – optische Mikrosysteme des Fraunhofer IPMS ermöglichen hochauflösende schnelle Lichtsteuerung

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Optische Mikrosysteme sind Wegbereiter des Lichts: Die photonischen Systeme des Fraunhofer IPMS können mittels kleiner auslenkbarer Spiegel Licht modulieren und so auf einzigartige Weise Bilder und Strukturen erzeugen. Das Dresdner Forschungsinstitut entwickelt auf diese Weise Flächenlichtmodulatoren mit bis zu mehreren Millionen Spiegeln auf einem Halbleiterchip. Die Mikrospiegelarrays werden unter anderem in der Halbleiterproduktion sowie in der Mikro- und Laserprojektion eingesetzt. Mit seinen Entwicklungen in diesem Bereich ist das Fraunhofer IPMS derzeit weltweit führend. Neuste Entwicklung des Forschungsinstituts ist ein CMOS-integriertes Mikrospiegelarray mit zwei Kippachsen pro Spiegel und zugehöriger Technologieplattform. Auf der SPIE Photonics West, der Weltleitmesse und Konferenz für Laser, Photonik und biomedizinische Optik in San Francisco vom 1.-6.2.2020 können sich die Besucher über die neuesten Entwicklungen informieren. Der Ausstellungsstand des Fraunhofer IPMS kann vom 4.-6.2.2020 in der North Hall am Stand #4361 besucht werden. Am 1. und 5.2.2020 finden Expertenvorträge zu den neusten Technologien des IPMS statt.

Mikroscannerspiegel (MEMS-Scanner)
© Fraunhofer IPMS
Mikroscannerspiegel (MEMS-Scanner)

Neben dem Einsatz in der Halbleiterindustrie ermöglicht die Innovation neuartige Methoden der Bildgebung in der Mikroskopie, vor allem für biomedizinische Anwendungen. Realisiert werden diese Anwendungen durch das Projektzentrum „Mikroelektronische und Optische Systeme für die Biomedizin“ MEOS des Fraunhofer IPMS.

Darüber hinaus können die Mikroscannerspiegel (MEMS-Scanner) des Fraunhofer IPMS Licht gezielt ablenken und dienen als vielseitige Sinnesorgane der Digitalisierung. Ein Lichtreflex wird mittels eines ein- oder zweidimensional ablenkenden Spiegels eingefangen und gibt Auskunft über die Umgebung, Materialbeschaffenheit oder Zusammensetzung eines Materials. Die optischen Sensoren ermöglichen Maschinen so ihre Umgebung mehrdimensional wahrzunehmen, diese zu analysieren und auf Veränderungen zu reagieren.

Die Wahrnehmungsfähigkeit von Maschinen ist wichtig für moderne Technologien wie das autonome Fahren und den Einsatz von Robotern: Das Fraunhofer IPMS entwickelt MEMS-Scanner, die alle Anforderungen für das autonome Fahren erfüllen können und gleichzeitig klein und integrierbar sind. Darüber hinaus sind die Mikroscanner einsatzbereit für den Einsatz in Industrierobotern, die danke der LIDAR-Technologie dreidimensional sehen und ihren Arbeitsablauf anpassen können.  Die mikrooptischen Systeme des Fraunhofer IPMS können zudem die Oberflächen- und Tiefenstruktur von Materialien im Mikrometerbereich analysieren mittels optischer Kohärenztomographie (OCT). Das Verfahren wurde ursprünglich für die Anwendung in der Medizin entwickelt und kann dank neuster Forschung auch in anderen Bereichen eingesetzt werden. Zudem können die am Fraunhofer IPMS entwickelten MEMS-Scanner den spektralen Fingerabdruck eines Stoffes erfassen, so dass dieser exakt identifiziert werden kann. Hierzu wird die Reflexionscharakteristik unterschiedlicher Stoffe aufgezeichnet und analysiert.

Das Leistungsangebot des Fraunhofer IPMS reicht von der Konzeption über die Produktentwicklung bis zur Pilotserienfertigung – vom Bauelement bis zur kompletten Systemlösung. Auf der SPIE Photonics West, der Weltleitmesse und Konferenz für Laser, Photonik und biomedizinische Optik in San Francisco vom 1.-6.2.2020 können sich die Besucher über die neuesten Entwicklungen des Fraunhofer IPMS informieren. Der Ausstellungsstand des Fraunhofer IPMS (und des Projektzentrum MEOS) kann vom 4.-6.2.2020 in der North Hall am Stand #4361 besucht werden.  Am 1. und 5.2.2020 finden Fachvorträge zu den neusten Technologien des Fraunhofer IPMS statt.