Mit Lichtsensoren in neue Dimensionen vorstoßen

A Ruhr forscht zum Photonik-Sensor

08.10.2015 - Deutschland

Mit Licht können wesentlich mehr Daten übertragen werden als über das klassische Kupferkabel. Einsatzfelder gibt es viele – vom schnellen Internet bis hin zu Präzisionsinstrumenten. Wissenschaftler der Universitätsallianz Ruhr (UA Ruhr), zu der sich die Ruhr-Universität Bochum (RUB), die Technische Universität Dortmund (TU Dortmund) und die Universität Duisburg-Essen (UDE) zusammengeschlossen haben, forschen gemeinsam auf diesem Feld. Im UA Ruhr-Profilschwerpunkt Materials Chain entwickeln sie einen photonischen Sensor, der zum Beispiel wesentlich genauere Analysegeräte ermöglichen wird.

Projektleiter Prof. Dr. Andreas Stöhr (UDE): „Wir, das heißt die UA Ruhr und das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR, forschen im Bereich der Terahertz (THz)-Technologie, die bisher nur sehr eingeschränkt nutzbar ist. Diese Lücke im THz-Frequenzbereich des elektromagnetischen Spektrums möchten wir überbrücken und den fehlenden photonischen Empfänger entwickeln.“

THz-Strahlung durchdringt viele Materialien wie Papier, Kunststoff oder organisches Gewebe, ohne sie zu zerstören oder zu verändern. Das macht sie für die Materialanalyse so interessant, z.B. um spezifische Stoffe zu identifizieren oder die Oberflächenbeschaffenheit von Materialien zu untersuchen. Mit einem photonischen THz-Sensor lässt sich aber auch eine größere Frequenzbandbreite erreichen, so könnten Materialien genauer lokalisiert werden. Außerdem ist die neue Technologie voraussichtlich vergleichsweise günstig herzustellen. Das ist die Voraussetzung dafür, dass künftig sogar höchstauflösende integrierte optische Sensorsysteme entwickelt werden können, die aus vielen Einzelsensoren bestehen.

Der UDE-Lehrstuhl für Optoelektronik übernimmt im Projekt die Sensorentwicklung, die Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik, Photonik und Terahertztechnologie der RUB stellt die Lasertechnik zur Verfügung und der Lehrstuhl für Kommunikationstechnik an der TU Dortmund befasst sich mit der Anwendungsanalyse. Das Fraunhofer FHR unterstützt die Arbeiten mit seiner Expertise im Bereich der Radartechnologie.

Das Projekt ist ein Beispiel für die intensivere Zusammenarbeit der drei Ruhrgebiets-Universitäten unter dem Dach der UA Ruhr: Unter dem Begriff „Materials Chain“ bringen die Universitäten die exzellenten Bereiche ihrer Material‐, Werkstoff- und Produktionswissenschaften zusammen. Materials Chain deckt dabei vom Materialdesign über die Werkstoffherstellung und -veredelung bis hin zur Charakterisierung und Verarbeitung im Produktionsprozess alle Phasen moderner Produktions- und Materialwissenschaften ab.

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