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Optisch abgelenkt

01.04.1999 - (idw) Fraunhofer-Gesellschaft

Mikrooptische Elemente stecken bald schon in jedem CD-Player, Laserdrucker oder den Scannerkassen. Da sie ohne mechanische Bauteile auskommen, beschleunigt sich das Schreiben oder Auslesen der Daten enorm. Grundlage dafür sind elektrooptische Strahlablenker.


© Fraunhofer IPM - Der elektrooptische Chip kann Laserstrahlen im Bruchteil von Sekunden beliebig umlenken.
Optisch abgelenkt

Strahlablenker sind wichtige mikrooptische Bauteile. Sie haben die Aufgabe, zum Beispiel Licht aus einer oder mehreren Eingangsfasern in verschiedene Ausgangsfasern umzulenken oder einen Laserstrahl über eine Fläche zu scannen. Der Markt für derartige Bauteile wird in den nächsten Jahren erheblich wachsen, denn fast jedes mikrooptische System benötigt sie: sei es zum Daten schreiben oder auslesen aus optischen Speichern wie CDs oder den zukünftigen mehrschichtigen DVDs oder für eine Abstandsmessung, die einen Roboter in der Lagerhaltung steuert. Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Physikalische Meßtechnik IPM in Freiburg entwickelten spezielle Chips, die als optische Schalter Laserstrahlen im Bruchteil von Sekunden beliebig umlenken können.

Im Gegensatz zu mechanischen Faserschaltern oder Scannern sind elektrooptische Schalter wesentlich robuster und kleiner. Außerdem arbeiten sie schneller und trägheitslos. Denn sie kommen ohne bewegliche Teile aus. Ihr Trick: Sie nutzen elektrooptische Effekte, um Licht in verschiedene Richtungen zu lenken. Als Material für die elektrooptischen Chips aus dem IPM dienen ferroelektrische Kristalle wie Lithiumniobat. Dessen optische Eigenschaften können nach der photolithographischen Strukturierung durch tiefe Domäneninversion verändert werden. Das heißt, innerhalb des Kristalls wird die zunächst gleichmäßige Ausrichtung der optischen Hauptachse an bestimmten Stellen umgedreht. Dadurch entstehen im Kristall Strukturen, die durch das Anlegen einer Spannung aktiviert werden, um das Licht abzulenken, zu modulieren oder zu fokussieren - zum Beispiel für das Beschreiben und Lesen von Disks mit mehreren Informationsschichten. Auf den Chips können aber auch Linsen erzeugt werden, deren Fokus flexibel veränderbar ist, oder kurzwellige, blaue oder UV-Laser für höhere Speicherdichten auf CDs und DVDs, die Biotechnologie oder Medizin.

Am Freiburger Institut wurde die automatisierte und kostengünstige Herstellung von elektrisch steuerbaren Komponenten aufgebaut - die Voraussetzung für die Produktion elektrooptischer Chips in großen Stückzahlen. Mit einem mikrooptischen Strahlablenker will das IPM die erste Umsetzung zu industriellen Produkten schaffen.

Ansprechpartner:
Dr. Vladimir Hinkov
Telefon 07 61/88 57-3 05
Telefax 07 61/88 57-2 24
email: hinkov@ipm.fhg.de

Fraunhofer-Institut für
Physikalische Meßtechnik IPM
Heidenhofstraße 8
D-79110 Freiburg
Pressekontakt:
Doris Banzhaf
Telefon 07 61/88 57-1 29
Telefax07 61/88 57-2 24
email: banzhaf@ipm.fhg.de
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