Photonik

Laborräume


Laborräume für die Photonik und Technischen Pflegeassistenzsstemen

 

Kommunikationstechniklabor 5.103

Lichtlabor 5.104

Reinraumlabor 5.01

Mensch-Technik-Interaktions Labor 9.413

 

 


Forschungsbereiche LED-Technik, Breitbandnetze und technische Pflegeassistenzsysteme

Im Labor werden sowohl Praktika als auch Forschungsarbeiten ganzjährig durchgeführt.

Räume

Forschungslabore in Haus 5: Raum 5.105 und Raum 5.01

Forschungsarbeiten zur Lichttechnik und Optischen Nachrichtentechnik

 

in Haus 5:

Raum 5.104 Lichttechniklabor , Raum 5.01 Reinraumlabor

in der Papierfabrik: 

Raum 9.413 :MTI-Technikum


Im Bereich der Forschung und Entwicklung werden sehr intensiv die optischen Übertragungsmechanismen von digitalen Signalen untersucht. Studierende arbeiten hier Hand in Hand mit den Wissenschaftlern. In begleiteten Projektarbeiten und Diplomarbeiten wird der zukünftige wissenschaftliche Nachwuchs auf das Arbeitsleben vorbereitet. Die in den Untersuchungen ermittelten Ergebnisse können dann z.B. auf Tagungen veröffentlicht werden.

Seit 2001 wurde von mir an der Hochschule Harz eine Forschungsstruktur für die Photonik und insbesondere der optischen Messtechnik mit neuen DFG-Großgeräten aufgebaut. Aufgrund der Erfahrungen aus dem DFG-Antragsbereich wurde ich 2009 in den Großgeräteausschuss der DFG berufen. Die Forschungsgebiete meines Labors an der Hochschule Harz liegen seit 2006 in den folgenden Bereichen:

 

Optische Messtechnik

  • Nah- und Fernfeldanalyse von opt. Quellen, sichtbar und infrarot
  • Medianfeldanalyse von optischen Fasern: Multimode, Singlemode, Polymerfasern
  • Frequenzstabilität von hochstabilen Laserquellen
  • Abstrahlverhalten von Lichtquellen
      • Farbanalyse, Kennlinien, 
      • Goniometrie
      • Temperaturverhalten

Der F&E-Schwerpunkt der messtechnischen Charakterisierung von optoelektronischen ICs und deren Packaging ist ein weites Applikationsfeld. Darunter fällt die Entwicklung von Feldanalyseverfahren zur Messung der optischen Modenfelder z.B. von Diodenlasern und LEDs. Mit Hilfe der Analyse ist es möglich die Parameter zur optimalen Modenkopplung von photonischen ICs an Wellenleiter zu erfassen und einzustellen. In dem Zusammenhang wurden in einem BMBF-Projekt eigens hergestellte Modenfeldkonverter an das Ende von Glasfaserwellenleitern integriert um den Koppelwirkungsgrad zu verbessern. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen wurden in Kooperation mit mehreren Telekomzulieferern entwickelt und in deren Aufbauten getestet und eingesetzt.

Optische Messtechnik im Bereich LED-Beleuchtung

Seit 2007 wurde der F&E-Bereich für die Entwicklung von High-Power-LED-Straßenlampen in Kooperation mit mehreren KMU aufgebaut, der mit zahlreichen innovativen Produkten mit Forschungspreisen ausgezeichnet wurde (Hugo Junkers Preis 2008). Abstrahlungsverhalten, Entwärmung und intelligente Steuerung der LEDs sind hier die Schwerpunkte der Arbeiten. Die marktnahe Umsetzung wird im Aninstitut HarzOptics GmbH realisiert.

Hochratige Datennetze 

Insbesondere in der modernen Datenkommunikation nehmen optische Übertragungsverfahren einen bedeutenden Platz ein - darunter auch die Übertragung mit polymeroptischen Lichtwellenleitern, den so genannten POF, Polymer Optical Fiber, und fortgeschrittenen opto-elektronischen Verfahren wie dem Wellenlängenmultiplexing (WDM, Wavelength Division Multiplex). Hierbei wird an den Grundlagen zu optischen Polymerfaser-Wellenlängenmultiplexsystemen zur Vervielfachung der Gesamtdatenrate im BMBF-Projekt HOPE mit großer Intensität gearbeitet. Im aktuellen Verbundforschungsprojekt mit der TU Braunschweig sind 8 Mitarbeiter sowohl technologische Themen der mikrotechnischen Realisierung der Bauelemente wie aktive Fasern al auch Grundlagen der Analyse zur optimierten Ausweitung der Netzkapazität mit Simulationstools und messtechnischer Analyse der hergestellten Bauteile im System. Ergebnis waren 15 Gbit/s über Standard-POF und 50m Länge mit 4 WDM-Sendern. Anschließend sind Arbeiten zu Sensorikfasern als Photonic Bandgap-Fibers geplant.Die von mir patentierten Schlüsselelemente  werden sowohl im Bereich der Nachrichtenübertragung wie auch bei der Farbanalyse und Spektroskopie appliziert.

 

Breitbandeinführung im Land Sachsen-Anhalt mit Breitbandzentrum Harz

Der Bereich der Breitbandeinführung wird von meiner Arbeitsgruppe in Kooperation mit dem von mir geleitete Aninstitut HarzOptics GmbH und der Landesregierung im Breitbandzentrum Sachsen-Anhalt umgesetzt. Mehr als 37 Mio€ Fördermittel und über 200 kommunale Ausbauten sind in den letzten Jahren umgesetzt worden. Die Breitbandinitiative ging hierbei vom Harz als Modellregion in die Landestrategie ein, welche 2009 amtlich fixiert wurde. 

 

Medizintechnik

Im Jahr 2008 ist nach der Beteiligung am BMBF-Projektantrag TECLA der Bereich der technischen Pflegeassistenzsysteme für Ambient Assisted Living Applikationen aus Sicht der kommunikationstechnischen Anbindung der Pflegepersonen an Arzt- und Pflegedienste neu appliziert worden. Daraus konnten in Folge mehrere Projekte für den Lehrstuhl  eingeworben werden, die besonders die technologische Seite der Anwendung von innovativen Assistenztechniken für den Individualmarkt beleuchten. Darunter sind einerseits das 

    • KMU-Netzwerk für Technische Pflegeassistenzsysteme TECLA NEMO welches vom BMWi als NEMO-Netzwerk bis 2013 gefördert wird. Es arbeiten mittlerweile mehr als 12 Partner aktiv im Netzwerk mit. Darunter Wohnungsbauunternehmen, Pflegedienste, AOK, KV und AAL-Technologiehersteller.
    • tecla WZW
    • tecla lsa
    • fast care

Weiterhin wird im zweiten aktiven Projekt TECLA und fat care der

    • Aufbau eines AAL Usability Labs zur Zertifizierung bestehender AAL-Systeme als Landesprojekt unter Landesförderung (Demographischer Wandel) mit Partnern aus der Uni Halle.

Die medizintechnische Ausrichtung auf die Lösungsansätze für die Landesproblematik des starken demographischen Wandels mit innovativen Applikationen der Kommunikationstechnik wird mit weiteren laufenden und zukünftig geplanten Projektanträgen mit industrieller Beteiligung ausgeweitet werden.

 

Prof. Dr. Ulrich Fischer-Hirchert

Ansprechpartner

FB Automatisierung und Informatik
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