WeSt - gefördert aus Mitteln des EFRE.NRW
Seit dem 01.Oktober 2024 wird das Projekt
Wellenleiterbasierte Strahlungskamera – WeSt
aus den Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) für die Laufzeit von zwei Jahren mit etwa 160.000 € gefördert.
Projektbeschreibung:
Ziel des Projekts WeSt ist die Entwicklung einer wellenleiterbasierten Strahlungskamera auf Basis des Zero-Diffraction-Prinzips. Ein im Projekt erstellter Demonstrator soll die praktische Umsetzbarkeit des patentierten Konzepts zeigen.
Das neuartige Wellenleitersystem erlaubt die bildgebende Detektion elektromagnetischer Strahlung in prinzipiell beliebigen Spektralbereichen. Dies ist besonders relevant für Bereiche, in denen keine halbleiterbasierten Bildsensoren verfügbar sind, wie beispielsweise im Infrarot- oder Terahertz-Bereich. Dabei wird zunächst ein Laser im sichtbaren Spektralbereich als Doppelstrahl durch einen transparenten Wellenleiter geführt (siehe Abbildung). Ein zentrales Gitter, das normalerweise Licht beugen würde, wird durch die präzise Phasensteuerung der Strahlen so beeinflusst, dass die Beugung unterdrückt wird – daher der Begriff Zero Diffraction.
Bei äußerer Bestrahlung des Wellenleiters wird dieser Grundzustand durch thermo-optische Effekte in Folge von Absorption gestört, was zu nun einer Interaktion des Doppelstrahls mit dem optischen Gitter und so zur Auskopplung von Licht aus dem Wellenleiter führt. Die Bildinformation beispielsweise im Infrarot wird auf diese Weise in den sichtbaren Spektralbereich übersetzt und erlaubt somit die Nutzung kostengünstiger Silizium-basierter Bildsensoren. Das ausgekoppelte Licht kann also z.B. von einer außen an den Wellenleiter anliegenden CCD-Kamera erfasst und ausgewertet werden.
Der verwendete Polymerwellenleiter wird aus kostengünstigen und für die Gesundheit unbedenklichen Materialien gefertigt und bietet mit Anwendungen wie Terahertz- und Infrarotdetektion oder Radiologie ein breites Einsatzspektrum in Wissenschaft, Medizin und Industrie.
