TU Ilmenau erforscht innovative mikrooptische Bauelemente für neuartige Anwendungen

Auf der Oberfläche dieser optischen Bauelemente bringen die Forscher kleinste Strukturen auf, um so neue Funktionsmöglichkeiten zu erzielen. Diese hochintegrierten optischen Systeme können künftig in der Präzisionsmesstechnik und im Computational Imaging eingesetzt werden.

Unter Computational Imaging versteht man digitale Methoden der Bildgewinnung, bei denen es durch eine optimierte numerische Auswertung mehrerer aufgezeichneter Bilder beispielsweise gelingt, mit stark vereinfachten optischen Systemen wie einer Handykamera besonderes scharfe hochaufgelöste, gegebenenfalls gar dreidimensionale Bilder aufzuzeichnen.

In dem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft mit rund 400.000 Euro geförderten Projekt „Dynamische optische Wellenfront Synthesizer“ erforscht das Fachgebiet Technische Optik der TU Ilmenau in den kommenden drei Jahren neuartige optische Mikrostrukturen, die am Zentrum für Mikro- und Nanotechnologien mit großer Präzision hergestellt werden können.

Mit den Fördermitteln kann das Fachgebiet um Prof. Stefan Sinzinger und den Doktoranden Adrian Grewe, der den Projektantrag maßgeblich mit ausgearbeitet hat, die erfolgreichen Forschungsarbeiten der TU Ilmenau an sogenannten verallgemeinerten dynamisch verstimmbaren optischen Modulen weiterführen.

Mit Hilfe optimierter Mikrostrukturierung gelingt es, das Funktionsspektrum mikrooptischer Module deutlich zu vergrößern. Dabei ist es Ziel des WaveSynth-Projektes, Lichtwellen in nahezu beliebiger Form variabel zu erzeugen und damit neue Anwendungsbereiche zu erschließen.

Beispielsweise können solche dynamisch angepassten Lichtwellen helfen, die Messgenauigkeit und Dynamik hoch-präziser optischer Messsysteme zu verbessern oder sie ermöglichen innovative neue Methoden für die Mikroskopie.

Die relative Verschiebung optischer Bauelemente führt zu einer Veränderung der optischen Funktionalität und damit der Gestalt, die die Lichtwellen nach Durchlauf der Bauelemente annehmen. Dieses Prinzip wird zum Beispiel bei der Zoom-Optik einer Kamera ausgenutzt, um variable Brennweiten und damit variable Maßstäbe der fotografischen Abbildung zu erzielen.

Dabei werden zwei Linsengruppen auf komplexen Bahnen entlang der optischen Achse positioniert. Auch durch relative Verschiebung optischer Bauelemente quer zur optischen Achse kann deren optische Funktionalität gezielt verändert werden. Dieses schon seit vielen Jahren bekannte Grundprinzip wird zum Beispiel in optischen Modulen mit variabler Brennweite und in der Augenheilkunde für variabel einstellbare Brillengläser genutzt.

Kontakt:
Prof. Stefan Sinzinger
Leiter Fachgebiet Technische Optik
Tel.: 03677 69-2490
E-Mail: stefan.sinzinger@tu-ilmenau.de