Demonstrationssystem zur spektroskopischen Identifikation weißer Pulver. (Bild: Fraunhofer IPMS)
Das Fraunhofer IPMS in Dresden entwickelt und produziert unterschiedlichste elektronische, mechanische und optische Komponenten und Bauelemente sowie deren Integration in intelligente Systeme. Mit mikro-elektro-mechanischen Systemen (MEMS) und mikro-opto-elektro-mechanischen Systemen (MOEMS) erschließt das Institut neue Anwendungen durch verbesserte Eigenschaften und zusätzliche Funktionen, wie beispielsweise kleinere Abmessungen, größere Energieeffizienz und höhere Performance.
Photonische Mikrosysteme für optische Lichtsteuerung
Die photonischen Systeme des Fraunhofer IPMS können mittels kleiner auslenkbarer Spiegel Licht modulieren und so Bilder und Strukturen erzeugen. Das Forschungsinstitut entwickelt dafür Flächenlichtmodulatoren mit bis zu mehreren Millionen Spiegeln auf einem Halbleiterchip. Hauptanwendungsgebiete für Spiegelmatrizen liegen in den Bereichen Mikrolithographie im tiefen Ultraviolett-Bereich, Herstellung von Leiterplatten (PCB), Halbleiterinspektion und -messtechnik sowie in der Adaptiven Optik, der Astronomie, der Holografie und der Mikroskopie.
Kundenspezifische, hochminiaturisierte MEMS-Scanner
Die vom Fraunhofer IPMS entwickelten MEMS-Bauelemente weisen weite Scanwinkel und große Scanfrequenzen auf und zeigen eine hohe Langzeitstabilität. Anwendungen finden sich in der scannenden Bildgebung, Laserscanning-Mikroskopie, Endoskopie, Lidar-Sensorik für das autonome Fahren oder bei Head-up-Displays, Head-mounted Displays sowie AMR-Displays.
Eine der aktuellsten Entwicklungen des Instituts sind die ersten hybriden 2D-Vektorscannermodule mit elektromagnetischem Antrieb. Sie erlauben die 2-dimensionale quasi-statische Auslenkung bei größeren Spiegelaperturen sowie eine hohe vektoriellen Positioniergeschwindigkeit. Aufbauend auf der Scannertechnologie ist ein Spektrometer entstanden, welches in Echtzeit feste, flüssige und gasförmige Stoffe detektiert. Das aktuelle System adressiert den bewährten Spektralbereich von 950 nm bis 1900 nm mit einer spektralen Auflösung von 10 nm. Aktuell erreicht das System ein Bauvolumen von ca. 2 cm³. Die Mikroscanner des Fraunhofer IPMS sind zudem Herzstück eines neuartigen Laser-Scanning-Mikroskops zur Tumorabgrenzung, wodurch sich Krebsoperationen schneller, präziser und sicherer gemacht werden. Noch im Operationssaal kann die Ärztin oder der Arzt mithilfe des Mikroskops das Gewebe untersuchen, aus dem der Tumor gerade herausgeschnitten wurde. Ein vorher aufgebrachter Fluoreszenz-Marker macht alle Krebszellen sichtbar, die nach dem Schnitt eventuell noch zurückgeblieben sind. Diese lassen sich dann restlos und präzise entfernen. Das umliegende Gewebe wird dabei geschont, weil man im Mikroskop-Display genau sieht, wo das gesunde Gewebe anfängt. Und niemand muss mehr auf ein Laborergebnis warten.