Was Licht so alles kann
Im interdisziplinären Forschungsschwerpunkt Zukunftstechnologie
Photonik arbeiten 25 Fachgebiete zusammen
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| Die optische Übertagung
von Licht mittels Glasfasern bildet den Schwerpunkt der Photonik
an der TU Berlin |
Die Photonik ist eine der wichtigsten Zukunftstechnologien des
21. Jahrhunderts und wird einen ähnlichen Stellenwert einnehmen
wie die Elektronik heute. Vieles, was mit Licht besser machbar ist,
wird in Zukunft "photonisch" gelöst werden.
Licht ist universell einsetzbar. Dementsprechend reicht der Anwendungsbereich
photonischer Technologien von der Beleuchtung, Messtechnik, Sensorik
und Datenkommunikationstechnik über Gesundheitswesen und Biowissenschaften
hinaus bis zur industriellen Fertigung. Der Laser hat als Lichtquelle
herausragende Eigenschaften wie hohe Leistungsdichte oder spektrale
Reinheit und nimmt eine Schlüsselstellung ein. Als Werkzeug
ist er nahezu trägheitslos und damit schnell und mit höchster
Präzision zur Materialbearbeitung zu nutzen - zum Löten,
Schweißen, Schneiden und Bohren selbst härtester Materialien.
Laserstrahlen sind gut fokussierbar und damit bis in den Submikrometerbereich
einsetzbar.
Viele der genannten Arbeitsgebiete sind durch Professoren der TU
Berlin kompetent vertreten. Um diese Kompetenz zu bündeln,
wurde an der TU Berlin, mit ihrer langen Tradition auf den Gebieten
der optischen Technologien, ein interdisziplinärer
Forschungsschwerpunkt "Photonik" gegründet. 25
Professoren aus fünf Fakultäten schlossen sich zusammen.
Damit trägt die TU Berlin der Bedeutung dieser Zukunftstechnologie
Rechnung. Der Forschungsschwerpunkt ist gleichzeitig Schnittstelle
zum regionalen und industrienahen Kompetenznetzwerk OptecBB,
einem Verbund von Firmen und Instituten im Bereich optischer Technologien,
und zur Industrie selbst.
Aufgrund seiner interdisziplinären Ausrichtung deckt er ein
breites Spektrum an Arbeitsgebieten ab, die in vier Arbeitsgruppen
untergliedert wurden: mikrooptische und spektrometrische Sensorik,
Materialbearbeitung und Strukturierung mit Lasern, energieeffiziente
und umweltfreundliche Beleuchtung sowie optische Kommunikation-
und Datenspeicherung.
Die Arbeitskreis Sensorik befasst sich mit der Erforschung, Entwicklung
und Erprobung neuer optischer und spektroskopischer Messverfahren,
vorwiegend aus den Bereichen Bio- und Medizintechnik, Umwelttechnik,
Lichttechnik, Astrophysik, Höchstfrequenztechnik und Bauwesen.
So wurde zum Beispiel im EU-geförderten Forschungsprojekt
"MISPEC" ein weltweit einmaliges laserspektroskopisches
Unterwassermessgerät zur Überwachung der Wasserqualität
von Küstengewässern gebaut (siehe TU
intern 4/04).
In der Gruppe Materialbearbeitung und Strukturierung mit Lasern
konzentrieren sich die Arbeiten auf Füge- und Beschichtungsverfahren
mit Lasern. Dazu zählt zum Beispiel das Laser-Weichlöten,
denn nach neuesten EU-Richtlinen muss die Industrie auf bleifreie
Lote umstellen, die einen höheren Schmelzpunkt haben. Zum anderen
werden abtragende Verfahren erforscht wie Schneiden, Strukturieren
oder Laserstrahlreinigen. Mit der Entwicklung neuer Lichtkonzepte,
die den geänderten Energie-, Umwelt- und Gesundheitsanforderungen
gerecht werden, befasst sich die Arbeitsgruppe Beleuchtung. Hierbei
geht es um die Einsparung von Energie durch Nutzung von Tageslicht
über geeignete Lichtleitsysteme und die Entwicklung neuer Lampen,
die auf Quecksilber verzichten.
Die optische Übertragungstechnik, insbesondere mittels Glasfasern,
ist der Schwerpunkt der Arbeitsgruppe photonische Kommunikations-
und Datentechnologien. Der unstillbare Datenhunger der sich rasant
entwickelnden Kommunikationstechnik erfordert allerdings nicht nur
eine weitere Erhöhung der Datenübertragungsraten, es werden
auch für die drahtlose Vernetzung und die anspruchsvoller werdenden
Geräte schnelle optische Schalter, Sende- und Empfangsmodule
benötigt.
Dr. Heinar Schmidt,
Koordinator des Forschungsschwerpunktes Photonik
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