MSE-Profil Photonics an der OST

Studienschwerpunkte

Die fünf Schwerpunkte im MSE-Profil Photonics im Detail.

Die 5 Schwerpunkte

Hochleistungs- und Ultrakurzpulslaser spielen heute eine wesentliche Rolle in der Präzisionsfertigung. In Kombination mit modernen Fasersystemen und optischer Diagnostik haben sie die Konzeption von Fertigungssystemen dramatisch verändert. 

  • Grundlagen und Anwendungen der Laser-Material-Wechselwirkung
  • Optik, Bildgebung und Strahlführung bei industriellen Fertigungsprozessen
  • Laserschweißen, -schneiden, -bohren, -markieren, -sintern
  • 3D-Additiv-/Subtraktivverfahren

Einen qualifizierten Messtechnik-Ingenieur zeichnet aus, dass er/sie die Grundlagen der Lichtdetektion kennt, die gebräuchlichsten optischen Messmethoden beherrscht, ihre grundlegenden Grenzen versteht und in der Lage ist, sie für verschiedenste Anwendungen richtig einzusetzen. Darüber hinaus muss er mit modernen optischen Sensoren vertraut und in der Lage sein, diese auszuwählen und z.B. in digitalen Fabriken zu integrieren.

  • Bildgebende Systeme: Mikroskopie, Vision-basierte Systeme zur Qualitätsprüfung, biomedizinische Bildgebung
  • Spektroskopie für die Farbmetrik oder Analysen chemischer Verbindungen
  • Interferometrie für die dimensionale Messtechnik oder die optische Kohärenztomographie 

Die Erzeugung, Steuerung und Umwandlung von Licht ist für die Entwicklung lichtbasierter Systeme von größter Bedeutung. Dazu gehören zumeist Halbleiter-basierte Lichtquellen und Detektoren sowie elektro-optische Bauelemente, die es erlauben, Licht räumlich, zeitlich und spektral zu formen. Die Optoelektronik bildet zudem die Schnittstelle zwischen optischen und elektronischen Systemen.

  • Lichquellen: Laser, LEDs, OLEDs, thermische Strahler, Displays
  • Detektoren: Pin-Dioden, APDs, PSDs, CCD- und CMOS-Sensoren
  • Elektrooptische Modulatoren

Der Entwurf und die Modellierung photonischer Systeme für die Freiraum- oder geführte optische Signalverarbeitung erfordert ein hohes Maß an Systemsimulation zur Analyse relevanter optischer, thermischer und mechanischer Eigenschaften. Prototyping, Test, Messung, Validierung und Optimierung photonischer Komponenten, Module oder Systeme vervollständigen das interdisziplinäre Arbeitsfeld eines Photonik-Systemingenieurs.

  • Simulation: Raytracing, Wellenoptik-Simulation, Dünnfilm-Design, CAD- und FEM-Simulation
  • Prototypenherstellung, testen, messen, validieren und optimieren photonischer Komponenten, Module oder Systeme
  • Faser-Optik, integrierte Optik und optische Mikrosysteme

Der Trend zur Miniaturisierung und die zunehmende Komplexität der photonischen Komponenten erfordern hochpräzise Fertigungsprozesse, um die geforderte Leistung zu erreichen und enge Toleranzen einzuhalten. Mikrotechnologien spielen eine immer entscheidendere Rolle bei der Konzeption und Herstellung von miniaturisierten photonischen Systemen wie Wellenleitern, Mikrooptiken oder Systemen mit hochintegrierten photonischen Komponenten.

  • Lithographie-Prozesse in Kombination mit Ätztechnologien
  • Replikationsverfahren
  • Dünnschichttechnologie
  • photonisches Packaging