Optikkomponenten

Optikkomponenten für die vollkommene Kontrolle des Lichts

Optische Komponenten sind in einer Vielzahl von technischen Systemen des Alltags enthalten. Vom Automobil über das Notebook bis hin zu Industrieanlagen und Unterhaltungselektronik – optische Bauteile sind unverzichtbare Elemente unserer modernen Welt. Dies gilt sowohl für Komponenten, die in großen Stückzahlen hergestellt werden, als auch für aufwändige, ultrapräzise Spezialkomponenten. Auch für Wachstumsmärkte wie die Medizintechnik, die Umweltanalytik oder das autonome Fahren liefern optische Komponenten das technische Fundament.

Deutschland als Weltmarktführer

Bei der Entwicklung optischer Komponenten haben deutsche Unternehmen die Nase vorn, viele sind Weltmarktführer. Um ihren Vorsprung zu sichern und auszubauen, arbeiten sie an neuen optischen Komponenten und Systemen, die in Zukunft die vollkommene Kontrolle des Lichts erlauben sollen. Ziel ist es, Licht auf jede erdenkliche Art zu formen und zu lenken und auch seine spektralen Anteile zu beherrschen. Dabei werden die Komponenten immer kleiner und kostengünstiger.

Optische Komponenten sind weit mehr als Spiegel und Linsen. Noch vor wenigen Jahren war die einfache, sphärische Linse Standard bei optischen Systemen. Solche Linsen wurden im Schleif- und Polierverfahren hergestellt. Inzwischen haben Design, Herstellung und Systemintegration von Optikkomponenten enorme Fortschritte gemacht. Optische Komponenten sind heute vielfältiger als je zuvor: Sie bieten spezifische Geometrien, verschiedenste Funktionsprinzipien, Herstellungsverfahren und Materialien mit ihren jeweils eigenen Anwendungsbereichen.

Optische Systeme werden kleiner und effizienter

Mit optischen Freiformflächen kann die Anzahl der Komponenten in einem optischen System deutlich verringert werden. Innovativ sind darüber hinaus sogenannte diffraktive Optiken (DOE): Das sind Komponenten, die mit der Beugung des Lichts arbeiten. Mit DOE kann man in einem optischen System nahezu jede beliebige Lichtverteilung einstellen. Gleichzeitig sind DOE in der Regel winzig – ein großer Vorteil beim Design kompakter optischer Systeme.

Neueste Herstellungsverfahren erlauben es, höchst komplexe Geometrien nanometergenau zu produzieren und sie mit funktionalen Nanostrukturen und neuen Schicht- und Strukturmaterialien zu kombinieren.

Silizium in optischen Systemen

Analog zur Chipherstellung können optische Systeme heute aus Silizium hergestellt werden. Die Verfahren, mit denen bereits Millionen von Mikrochips preiswert produziert werden, lassen sich auch zur Herstellung optischer Systeme in großer Stückzahl nutzen. Insbesondere im Bereich der optischen Kommunikation für das Internet von Morgen spielen optische Systeme aus Silizium eine große Rolle.

Um die deutsche Rolle als Weltmarkführer im Bereich der Optikkomponenten auszubauen, unterstützt das Bundesforschungsministerium innovative Projekte aus diesem Forschungsfeld.

Termine

12.12.2017 - 13.12.2017 | UNO, Genf (Schweiz)

2nd Annual International Conference on Participatory Research, Citizen Sciences and Fab Labs for Peace and Development

Alle Termine