LASER World of Photonics 2025

Auf der Messe erhalten die Besucher umfassende Informationen zur Heißviskosen Formgebung, einem innovativen Verfahren in der Mikro-Fertigung. Dieses Verfahren ermöglicht die präzise Herstellung von Mikrokomponenten durch das Erhitzen von viskosen Materialien, die dann in Formen gebracht werden. Besonders hervorzuheben ist ein neu entwickelter Prozess am Fraunhofer ISIT, der auf der heiß viskosen Abformung von Glas basiert. Mit Hilfe dieses Prozesses ist es möglich, Glaswafer mit hohen Aspektverhältnissen auf Waferebene so zu strukturieren, dass die guten optischen Eigenschaften erhalten bleiben.

Mit Hilfe dieser einzigartigen Technologie können erstmalig neue Bauelemente auf Waferebene aus Glas gefertigt werden, die den qualitativen Anforderungen der Optik genügen. So lassen sich Mikrolinsen, Reflektoren und speziell geformte optische Fenster in großer Stückzahl auf Waferebene ohne weitere mechanische Bearbeitung realisieren, was eine kostengünstige Massenfertigung mikrooptischer Bauelemente ermöglicht (Wafer mit vergoldeten Hohlspiegeln). In Kombination mit MEMS-Scannern und aktiven optischen Bauelementen ist dieses Herstellungsverfahren der Schlüssel zu hermetisch gekapselten MEMS-Bauelementen, die den hohen Anforderungen optischer Funktionalität genügen (MEMS-Spiegel mit schrägen Fenstern).

Besucher können sich auch über die spezifischen Schritte des Heißviskosen Formgebungsprozesses informieren, Anwendungsbeispiele in der Mikroelektronik und Halbleiterindustrie entdecken und aktuelle Forschungsprojekte sowie innovative Entwicklungen kennenlernen. Zudem werden Möglichkeiten zur Zusammenarbeit in Forschungsprojekten thematisiert, die für interessierte Partner von großem Interesse sein könnten.

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Lernen Sie auf der Messe unsere fortschrittlichen Gehäusetechnologien auf Waferebene kennen! Wir nutzen die Präzision von Halbleiter- und Mikrosystemtechnologien, um robuste und kompakte Gehäuse für Mikrosensoren, Aktuatoren und mikrooptische Komponenten zu realisieren.

Unser Team legt besonderen Wert auf die hermetische Verkappung und verwendet verschiedene Fügetechnologien, darunter Glaslote und Metalle. Unsere Gehäuse für mikrooptische Komponenten bieten optisch transparente Fensterflächen für den sichtbaren Bereich bis hin zum fernen Infrarot. Das Wafer-Level Packaging ist optimal für die Post-CMOS-Prozessierung von kundenspezifischen Wafern und findet Anwendung in Bereichen wie IR-Sensoren, Inertialsensoren, Magnetfeldsensoren und MOEMS-Bauteilen.

Besuchen Sie unseren Stand auf der Messe und erfahren Sie mehr über unsere Lösungen und Technologien! Wir freuen uns auf Ihren Besuch!

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Das Fraunhofer ISIT präsentiert in diesem Jahr neue Entwicklungen auf dem Gebiet der piezoelektrisch angetriebenen MEMS-Spiegel. Die Aktuation mit Hilfe von AlScN ermöglicht, aufgrund der materialspezifischen großen Antriebskraft und hoher Materialelastizität, bemerkenswerte Spiegelauslenkungen, hohe Frequenz sowohl im quasistatischen als auch im resonanten Betrieb. Weiterhin zeichnen sich die MEMS-Spiegel durch eine sehr gute Auslenkungs-Spannungs-Linearität und beeindruckende Langzeitstabilität aus.  Dank der großen Designflexibilität eignen sich die MEMS-Spiegel des Fraunhofer ISIT für den Einsatz in breiten Anwendungsfeldern, wie z.B.  in industriellen und Fahrzeug-LiDAR-Systemen, Quantencomputing und –sensorik, Spektroskopie oder der optischen Kommunikation.

Die LIDAR-Kamera von Fraunhofer ISIT basiert auf resonanten MEMS-Spiegeln und bietet eine innovative Lösung für moderne Anforderungen in den Bereichen autonomes Fahren, Drohnen und 3D-Objekterkennung.

• Piezoelektrisch betriebene MEMS-Scanner: Diese Technologie ermöglicht einen großen Scanwinkel von bis zu 160° und überwindet die Einschränkungen herkömmlicher LIDAR-Systeme, die oft nur 40° erreichen.
• Kompakte Bauweise: Die Scanner sind kleiner und schneller als traditionelle Polygon- oder galvanometrische Scanner, was sie ideal für hochvolumige Anwendungen macht.
• Hohe Scan-Geschwindigkeit: MEMS-Scanner können zwei Scanachsen in einem kompakten Gerät integrieren, was eine effiziente 2D-Abtastung ermöglicht.
• Präzise Messungen: Das System erreicht eine Auflösung von 450 x 450 Pixel und eine Bildrate von 6 fps, mit einem Erfassungsbereich von 0,1 m bis 8 m und einer relativen Tiefenmessgenauigkeit von 5 mm bis 10 mm.

Die Laserstrahlung wird digital moduliert, und die Photodetektion erfolgt über einen APD-Sensor. Die einzigartige Bauweise mit einem speziell geformten Glasdeckel minimiert Reflexionen, wodurch eine zuverlässige und stabile Messung gewährleistet wird.

Die Technologie im Bereich der integrierten Photonik hat sich von laborbasierten optischen Systemen zu kompakten, chipbasierten Lösungen entwickelt. Diese Fortschritte sind vor allem auf die Entwicklungen in der Nanofabrikation aus dem MEMS-Bereich zurückzuführen, die die Kommerzialisierung von integrierten Halbleiterlasern, Wellenleitern, Modulatoren und Photodetektoren vorangetrieben haben.

Ein zentrales Element dieser Technologie sind Wellenleiter, die in Photonic Integrated Circuits (PICs) eingesetzt werden, um Lichtverluste bei der Faseranbindung zu minimieren. Am Fraunhofer ISIT werden innovative Verfahren zur Herstellung von Wellenleitern aus Materialien wie Silizium, Aluminium-Nitrid und Silizium-Nitrid entwickelt, die eine hohe Effizienz und Multifunktionalität bieten.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf MEMS-modulierten PICs, die eine präzise optische Steuerung ermöglichen. Mit dem Einsatz von piezoelektrischen Materialien wie AlScN können modulierte Wellenleiter für Anwendungen in der Quantencomputing und photonischen neuronalen Netzwerken realisiert werden.

Die Expertise in der Herstellung und Charakterisierung dieser innovativen Materialien macht das Fraunhofer ISIT zu einem wichtigen Partner im Bereich der photonic integrated circuits.