Ausgabe 01.2024 VOM DISTRIBUTOR ZUM HERSTELLER 06

OPTIK IST UNSERE ZUKUNFT LASEROPTIKEN von Edmund Optics® Edmund Optics® entwickelt und fertigt eine breite Palette optischer Komponenten, die sich hervorragend für Laseranwendungen eignen. Umfangreiches Lagerinventar Modernste Messtechnik Fortschrittliche Beschichtungsmöglichkeiten Kundenspezifische Fertigung möglich Mehr Info unter: www.edmundoptics.de/LO +49 (0) 6131 5700 0 sales@edmundoptics.de EDITORIAL Perfect Match Digitalisierung und Industrie 4.0 bewirken einen immer höheren Automatisierungsgrad in Fabriken und Prozessen. Außerdem sollen sie der Fertigung eine beispiellose Flexibilität verleihen und sie so befähigen, die wirtschaftliche Massenproduktion mit den Vorteilen der Individualisierung zu vereinen. Ziel ist es, einen traditionellen Widerspruch zu lösen, denn kundenspezifische, variantenreiche Erzeugnisse waren in der Regel mit hohem Umrüstaufwand, lan­ gen Durchlaufzeiten und dementsprechenden Kosten verbunden. Laser gelten dabei als eine Schlüsseltechnologie; als hochgradig va­ riable, digital steuerbare Werkzeuge fügen sie sich nahtlos in die Industrie 4.0 und deren Abläufe ein. Forscher und Ingenieure, wie Professor Carlo Holly, haben es sich zur Aufgabe gemacht, Laser in den digitalen Fertigungsketten künftiger Fabriken zu verankern. Holly, der am Fraunhofer ILT die Abteilung Data Science und Messtechnik sowie an der RWTH Aa­ chen den Lehrstuhl für Technologie Optischer Systeme leitet, forscht zum einen daran, wie sich das Zusammenspiel von Laser technik und den datengetriebenen Methoden der Industrie 4.0 präzisieren lässt. Sowohl in additiven als auch in klassischen Laser verfahren sind damit Optimierungen möglich, die in eine vollständig auto­ matisierte, fehlerfreie Produktion ab der Losgröße 1 münden sol­ len. Zum anderen gehört zu Carlo Hollys Forschungsfeld die Anwendung Künstlicher Intelligenz, etwa um das Design optischer Syste me zu automatisieren. Dabei spielen diffraktive Deep Neural Networks eine Rolle und ebenso das Reinforcement Learning. Kürzlich hatte ich Professor Holly in unserem Podcast ‚Photonics Radio‘ zu Gast. Wir sprachen über digitale photonische Produk­ tion, Künstliche Intelligenz, Optikdesign und Lasermaterialbearbei­ tung. Mit dem QR­Code unten gelangen Sie zur aktuellen Folge. Viel Vergnügen bei der Lektüre dieser Ausgabe wünscht Ihnen Dr. Matthias Laasch Chefredakteur Photonics Radio – Podcastfolge mit Professor Carlo Holly: Industrie 4.0 und KI in der photonischen Produktion

46 OPTOMECHANIK Individuell und sofort einsatzbereit 52 BELEUCHTUNG Optimiertes Licht für die Mikroalgenproduktion 30 Vielfarben-Sehen für Drohnen, Vertical Farming und autonomes Fahren 31 Laser für die digitale Holografie PRODUKTE 36 Luminanz- und Farbanalyse in einem Gerät 44 Aluminiumbeschichtete Glasfasern 56 58 Hyperspektralkamera für MWIR 59 Kompakte ToF-Lichttaster 65 Low-Light-CMOS-Bildsensor LTO-Infrarot-Detektoren für die FTIR-Spektroskopie RUBRIKEN 03 Editorial 60 Bezugsquellenverzeichnis 65 Partner dieser Ausgabe 66 Vorschau LP.PRO 02.2024 | Impressum

LP.PRO: Herr Raith, wie kam es zu Ihrer Ernennung zum Geschäftsführer? Raith: „Nach meinem Studium zum Diplom­Ingenieur (FH) an der Hochschule München begann ich 2010, im Familienunternehmen IMM Photonics zu arbeiten. Meine Eltern hatten es 1992 gegründet. Zunächst arbeitete ich als Entwicklungsingenieur, merkte aber schnell, dass ich weder die Begabung noch die Neigung für den Ingeni­ eurberuf hatte. Mir liegt eher der Umgang mit Menschen. Und dank meines wissenschaftlichen Hintergrunds ver­ stand ich auch, wie unsere Technologie dazu beitragen kann, die Bedürfnisse unserer Kunden zu erfüllen. Daher wechselte ich nach sechs Monaten in den Vertrieb und wurde 2015 Leiter für Vertrieb und Marketing. 2016, kurz vorm Ruhestand meiner Eltern, setzten sie sich mit mir zusammen und fragten mich, ob ich Interesse hätte, das Unternehmen weiterzuführen. LP.PRO: Wie leicht ist Ihnen die Entscheidung gefallen? Raith: Wichtig ist: Ich wurde keineswegs unter Druck gesetzt. Sollte ich zustimmen, würden meine Eltern alles tun, um mich zu unterstützen. Sollte ich ablehnen, wür­ den sie über den Verkauf des Unternehmens nachdenken müssen. Die Arbeit machte mir Spaß, und obwohl ich erst Ende zwanzig war, nahm ich die Herausforderung dankbar an. Ich begann, mich auf meine zukünftige Rolle als Geschäftsführer vorzubereiten. Dazu musste ich mich mit den Bereichen Finanzen, IT und Personal­ wesen vertraut machen, für die meine Mutter zuständig war. Gleichzeitig arbeitete ich eng an der Seite meines Vaters, der für die Produktentwicklung, die Forschung und Entwicklung sowie die Fertigung verantwortlich war. Als meine Mutter 2020 in den Ruhestand ging, wurde ich gemeinsam mit meinem Vater Geschäftsfüh­ rer. Die alleinige Verantwortung für das Unternehmen übernahm ich drei Jahre später, als mein Vater ihr in den Ruhestand folgte. LP.PRO: Wie hat sich Ihr Unternehmen entwickelt? Raith: Als meine Eltern 1992 IMM Photonics gründeten, war es der ursprüngliche Plan meines Vaters, Messtechnik für den Medizinbereich herzustellen. Jedoch erwies sich dies als schwierig, und so stieg er in den Vertrieb von La­ serdioden, Linsen und anderen optischen Komponenten ein. Dies war die Grundlage für die Erweiterung unseres Kundenstamms, das Kennenlernen der Kundenbedürfnisse und den Einstieg in die Entwicklung eigener Produkte. LP.PRO: Welche sind das? Raith: Wir stellen Laserdiodenmodule, Laserkollima­ toren, Faseroptik sowie fasergekoppelte Komponenten her und haben unser eigenes optisches Fasertestge­ rät entwickelt. Heute entwickeln und produzieren wir Sonderanfertigungen. > > > 07 Christian Raith, Geschäftsführer des Familienunternehmens IMM Photonics IMM Photonics entwickelt und produziert Komplettsysteme und Baugruppen für internationale Kunden aus der Medizintech- nik, Biophotonik, Messtechnik und Analytik. Des Weiteren werden spezifische Lösungen für OEM-Kunden gefertigt. IMM Photonics sowohl in Unterschleißheim bei München als auch am Technologiecampus Teisnach der Hochschule Deggendorf vertreten. Der Ver- trieb erfolgt über das Unternehmen selbst und über Distributoren weltweit.

„ Unsere Kunden bei den immer komplexeren Produkten unter stützen und ihnen einen Zugang zu den Fertigungsdaten in Echtzeit ermöglichen “ Raith: Generell wollen wir in unserem Tätigkeitsfeld wach­ sen. Für die Zukunft sehen wir einen steigenden Bedarf an immer komplexeren Produkten. Unsere Kunden hierbei zu unterstützen und ihnen einen Zugang zu Fertigungs­ daten in Echtzeit zu ermöglichen – darauf wollen wir uns fokussieren. Dafür strukturieren wir unsere Fertigung um und setzen auf eine neue Produktionsstrategie mit dem Schwerpunkt bei der Digitalisierung. Je komplexer ein System wird, desto größer die Zahl der möglichen Fehler­ quellen und damit der Aufwand, diese zu identifizieren. Es ist wie in der Physik: Je tiefer man in etwas einsteigt, umso komplexer wird es. Aber je mehr Daten zur Verfü­ gung stehen, desto einfacher erkennt man Zusammen­ hänge. Eine weitere Herausforderung besteht darin, dass wir unsere Lösungen in der Regel aufgrund von Geheim­ haltungsvereinbarungen nicht bewerben dürfen. Da wir trotzdem unsere Sichtbarkeit verbessern wollen, nehmen wir regelmäßig an Fachveranstaltungen teil. LP.PRO: Danke für das Gespräch. ■ Das Interview führte Antonio Castelo, Technologie manager für Biomedizin und Laser bei EPIC (European Photonics Industry Consortium). www.imm-photonics.de

Laseroptik als Lieferant ausgezeichnet ISO/IEC-Akkreditierung für Kalibrier- und Service-Center MKS Instruments erhält eigenen Angaben zufolge die ISO/ IEC­Akkreditierung für sein europäisches Ophir­Kalibrier­ labor in Darmstadt. Diese Akkreditierung wird ausschließ­ lich an Labore vergeben, die höchste Standards in Hinblick auf Qualität, Verwaltung und technische Abläufe einhalten und die höchste Genauigkeit erzielen, die vom Nationale Institute of Standards and Technology (NIST) vorgegeben wird. Die Akkreditierung soll für Fotodioden­, pyroelektri­ sche und thermische Laserleistungs­ und ­energiesensoren, für Leistungs­ und Energieanzeigegeräte sowie für virtuelle Messgeräte von Ophir gelten. Alle Ophir­Kalibrierlabore von MKS weltweit sind nun ISO/IEC­akkreditiert. Die Akkreditierung soll das Vertrauen der Kunden in die Test­ und Kalibriermethoden von MKS erhöhen, die Validierung der Testmethoden verbessern und die beste Rückführbarkeit der Messungen und Kalibrie­ rungen basierend auf nationalen Standards liefern. Mar­ kus Schmiedt, Manager des europäischen Kalibrier­ und N E T H C I R H C A N 11 s t n e m u r t s n I S K M : d l i B Die ISO/IEC­17025­Akkreditierung gewährleistet, dass die Kalibrierlaboratorien von Ophir nach kontrollierten und genehmigten Prozessen arbeiten Servicezentrums in Darmstadt, sagt dazu: „Europäische Kunden, die eine Rekalibrierung durch ein ISO/IEC­akkre­ ditiertes Labor benötigen, profitieren von deutlich kürzeren Durchlaufzeiten, da die Messtechnik nicht mehr an un­ sere internationalen Labore versendet werden muss. Kalib­ rierzertifikate für Sensoren und Anzeigegeräte tragen jetzt automatisch die ISO/IEC­17025­Akkreditierung.“ f p m u r T : d l i B Von links: David Renner, Category Manager Optics bei Trumpf, Dr. Wolfgang Ebert, Geschäftsführer von Laseroptik und Jan Kistner, Head of Corporate Purchasing, Trumpf Laseroptik, Hersteller von optischen Beschichtungen und Laseroptiken, ist in der Kategorie ‚Best Innovator‘ mit dem Trumpf Lieferantenaward 2023 ausgezeichnet worden. In der Laudatio wurde insbesondere das Engagement des Preisträgers für die Optimierung optischer Beschichtungen hervorgehoben, die Trumpf für Optiken in speziellen Hoch­ leistungslasersystemen einsetzt. Ihre Leistungsfähigkeit hängt maßgeblich von den verbauten optischen Kompo­ nenten ab, deren Vergütung bei Laseroptik mit komplexen physikalischen Prozessen erfolgt. Für sein Unternehmen nahm Inhaber und Geschäfts­ führer Dr. Wolfgang Ebert den Preis von Jan Kistner, Head of Corporate Purchasing bei Trumpf, sowie von Laudator David Renner, der im Einkauf bei Trumpf für den Bereich Optik in Ditzingen zuständig ist, entgegen. Renner be­ tonte die sehr konstruktive Zusammenarbeit: „Die Kombi­ nation fachlicher Exzellenz, der faire Umgang miteinander und das Streben nach ständiger Verbesserung zeichnen den Preisträger und unsere gemeinsame Partnerschaft aus.“ Trumpf verleiht alle zwei Jahre einen Preis an seine bes­ ten Lieferanten. Technisches Know­how, hohe Qualität, marktgerechte Preise oder hohe Flexibilität sind die wich­ tigsten Anforderungen, die Trumpf nach eigener Aussage an seine Lieferanten stellt. Nach diesen Kategorien bewer­ tet eine Jury im Einkauf die Lieferanten und wählt so die Gewinner des hauseigenen Lieferantenawards aus.

Mehr als 500 Teilnehmende informierten sich auf dem AKL’22 in über 80 Vorträgen über Produktionslösungen von morgen T L I r e f o h n u a r F : d l i B N E T H C I R H C A N 13 l d n i e t S s a e r d n A / L K A : d l i B Professor Constantin Häfner (am Rednerpult), Leiter des Fraunhofer ILT, wird auch in diesem Jahr den AKL eröffnen und zudem die Gerd­Herziger­ Session moderieren Lasertechnik Live: Teilnehmende des AKL’22 beim Rundgang durch die Labore des Fraunhofer ILT l d n i e t S s a e r d n A / L K A : d l i B Neben den Vor­ trägen werden die Teilnehmenden des AKL’24 wieder viele Gelegen­ heiten zum Net­ working haben l d n i e t S s a e r d n A / L K A : d l i B imaging, Quantenkommunikation und Quantencomputing. Im Fachforum ‚Quantentechnologie & Photonik‘ werden Interessierte nach Angaben des Veranstalters Einblicke in den aktuellen Stand der F&E­Aktivitäten auf diesem Gebiet erhalten. Beispielsweise werden Expertinnen und Exper­ ten über neueste Entwicklungen bei den rauscharmen Fre­ quenzkonvertern berichten, die als Schlüsselkomponente für den Aufbau des Quanteninternets dienen sollen. In der Gerd­Herziger­Session am 18. April gehen zu Be­ ginn Dr. Peter Leibinger (Vorsitzender des Aufsichtsrats der Leibinger SE), Dr. Christopher Dorman (VP, Coherent) und Dr. Christoph Rüttimann (CTO, Bystronic Group) aus Sicht der Technologieanbieter der Frage nach, wie sich Ge­ schäftsmodelle und Wertschöpfung in der Lasertechnik durch Digitalisierung und KI verändern. Moderiert wird diese Podiumsdiskussion von Professor Constantin Haefner, Leiter des Fraunhofer ILT. Der Stand und die Perspektiven der Lasermaterialbear­ beitung, der Laserstrahlquellenentwicklung und der Me­ dizintechnik sind laut Ankündigung des Fraunhofer ILT Thema der Technologiekonferenz am 18. und 19. April, auf der Expertinnen und Experten aus Industrie und Wissen­ schaft in 15 Fachvorträgen referieren werden. Ausstellung und Labordemonstrationen Alle Teilnehmenden des AKL‘24 werden zudem die Mög­ lichkeit haben, in der kongressbegleitenden Ausstellung mit rund 50 Laser­, Komponenten­ und Systemherstellern in Kontakt zu treten und ihre Fragen in Einzelgesprächen zu klären. Höhepunkt des Kongresses ist laut Veranstalter wieder die beliebte Veranstaltung ‚Lasertechnik Live‘ am 18. Ap­ ril mit rund 60 Live­Demonstrationen und Vorträgen in den Laboren des Fraunhofer ILT. Alle Vorträge des AKL‘24 wer­ den in deutscher oder englischer Sprache gehalten und si­ multan in die jeweils andere Sprache übersetzt. Frühbuchen lohnt sich Das detaillierte Konferenzprogramm findet sich auf der Webseite des AKL’24 unter www.lasercongress.org. Auch die Anmeldung erfolgt dort – bis zum 27. Februar 2024 mit Frühbucherrabatt.

Form, Größe und optische Eigenschaften dreidimensionaler Nanostruktu­ ren lassen sich vorab simulieren, bevor diese hochpräzise auf verschie­ denen Oberflächen erzeugt werden. Messsonden oder optische Pin zetten auf der Nanometerskala rücken dadurch in greifbare Nähe. Seit etwa 20 Jahren ist es möglich, Oberflächen so mit Nanopartikeln zu versehen, dass sie auf eine gewünschte Weise Licht konzentrieren, manipulieren oder eine Reaktion auslösen. Zu finden sind solche optisch aktiven Nanostrukturen etwa in Solarzellen und biologischen oder chemischen Sensoren. Um deren Einsatzmög- lichkeiten zu erweitern, arbeiten Forschende am Institut für Elektronenmikrosko- pie und Nanoanalytik der TU Graz sowie am Zentrum für Elektronenmikroskopie (ZFE) seit über zehn Jahren daran, nicht nur flache Nanostrukturen, sondern auch komplexe, freistehende 3-D-Architekturen herzustellen. Dem Team um Ha- rald Plank, Verena Reisecker und David Kuhness sind nun zwei Durchbrüche ge- lungen. So können sie die gewünschten optischen Eigenschaften sowie die dazu nötige Form und Größe der Nanostrukturen vorab exakt simulieren und diese auf Basis der Simulation präzise herstellen. Außerdem sind sie in der Lage, che- mische Verunreinigungen zu beseitigen, die bei der Herstellung entstehen, ohne dabei die 3-D-Nanoarchitekturen zu beeinträchtigen. Harald Plank vom Insti- tut für Elektronenmikro- skopie und Nanoanalytik der TU Graz forscht seit zehn Jahren daran, wie sich komplexe, freiste- hende 3-D-Architekturen im Nanometerbereich herstellen lassen Trial-and-Error-Ver fahren wird überflüssig Bislang war bei dreidimensionalen Nanostrukturen ein langwieriges Trial-and- Error-Verfahren nötig, bis das Produkt die gewünschten optischen Eigenschaften hatte. Dieser Aufwand fällt nun weg. „Die Übereinstimmung unserer Simulatio- nen mit den realen plasmonischen Resonanzen unterschiedlichster Nanoarchi- tekturen ist sehr hoch“, sagt Harald Plank. „Das bedeutet einen Riesenschritt nach vorn.“ Die Technologie ist nach Ansicht der Forschenden gegenwärtig die weltweit einzige, um komplexe dreidimensionale Strukturen mit Formelemen- ten <10 nm direkt und kontrolliert auf nahezu jeder Oberfläche herzustellen. Zum Vergleich: Die kleinsten Viren sind 20 nm groß. „Die größte Herausfor- derung der letzten Jahre war die Überführung der 3-D-Architekturen in hoch- reine Materialien, ohne die Morphologie zu zerstören“, erklärt Plank. „Dieser Entwicklungssprung ermöglicht durch den 3-D-Aspekt neue optische Effekte und Anwendungskonzepte.“ Sonden oder optische Pinzetten mit Größen im Nanometerbereich rücken dadurch in greifbare Nähe. ■ WEITERE INFORMATIONEN CeramOptec® GmbHBrühler Str. 30 | 53119 Bonn | Deutschland Tel.: +49 . 228 . 979 670 | sales@ceramoptec.com www.ceramoptec.comInnovative Fiber Optics … Every Step of the Way ™QuarzglaskernHermetische KohlenstoffschichtJacketPolyimidFluorine-dotierterQuarzmantelEine Faser von CeramOptec® für den UV-C Spektralbereich. Die verbesserte Solarisationsresistenz und erhöhte Stabilität der UV NSS Faser eröffnet vielfältige Anwendungs-möglichkeiten, im Bereich Spektroskopie, medizinische Diagnostik und Laser-strahlführung uvm.Optran® UV NSSQuarz/Quarz Faser mit hermetischer Kohlenstoffschicht

Prof. Dr. Matthias Gunzer (rechts, mit Team): Frühwarnzeichen für eine Ver- schlimmerung von Infektionen erkennen Experimentelle Immunologie und Bildgebung der UDE, der auch die Abteilung Biospektroskopie am ISAS leitet. Aber um solche Forschungsarbeiten voranzu- treiben, fehlte es bisher an Untersuchungsmethoden, vor allem für die kleinen, schnell wandernden Immunzellen. Gunzer und sein Team konnten nun mit der Technik des ComplexEye das Tempo bei der Migrationsanalyse erhöhen. 60-mal schneller als herkömmliche Mikroskope „Wir konnten in unseren Testläufen die Proben rund 60-mal schneller untersu- chen, als es mit herkömmlicher Videomikroskopie möglich gewesen wäre“, erklä- ren Zülal Cibir und Jaqueline Hassel von der UDE. Um den Einfluss existierender Arzneimittelwirkstoffe auf die Migration von Neutrophilen zu untersuchen, ha- ben die Essener Forschenden rund 1000 Wirkstoffe aus einer Substanzbibliothek des Lead Discovery Centers Dortmund getestet. Für die anschließende Analyse programmierten die KI-Experten am ISAS eine passgenaue Software. Mithilfe des KI-unterstützten ComplexEye-Systems identifizierten die Forschenden dann in- nerhalb von nur vier Tagen 17 Substanzen, die die Beweglichkeit der humanen Neutrophilen stark beeinflussen können. Weitere Diagnoseverfahren möglich Zunächst sind die Erkenntnisse von grundlagenwissenschaftlichem Wert, aber die Forschenden hoffen, dass sich hieraus viele neue therapeutische Möglichkeiten ergeben. „Mit einigen kleineren Anpassungen lässt sich das ComplexEye auch für andere Zellen anwenden, um beispielsweise Krankheitsverläufe zu beobach- ten und dabei Frühwarnzeichen für eine Verschlimmerung von Infektionen wie drohende Blutvergiftungen zu erkennen“, so Immunologe Gunzer. ■ Originalpublikation [Z. Cibir et al.: ComplexEye: A multi-lens array microscope for high-throughput embedded immune cell migration analysis; Nat Commun 14, 8103 (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43765-3] WEITERE INFORMATIONEN F-THETA LENSESBEAM EXPANDERSASPHERESLENS SYSTEMSTRAPPED IONIMAGING LENSESWWW.SILLOPTICS.DECELEBRATING CUSTOMIZED SOLUTIONS SINCE130years13 - 14 March 2024 - Wetzlar Buderus Arena - Booth C7a

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Kontrollierbare Lichtpulspaare aus einzelnem Faserlaser Um ultrakurze Laserblitze zu steuern, nutzen Forschende der Universitäten Bayreuth und Konstanz Solitonenphysik sowie zwei Puls- kämme innerhalb eines einzelnen Lasers. Den Wissenschaftlern zufolge hat ihre Methode das Potenzial, Laseranwendungen stark zu beschleuni- gen und sie zu vereinfachen. Traditionell werden zeitliche Pulsabstände von Lasern eingestellt, indem man jeden Puls in zwei aufgespaltet. Diese werden dann über unterschiedliche, mechanisch ab- stimmbare Wegstrecken verzögert. Alternativ dazu nutzt man sogenannte Dual Combs, um aus der Überlagerung der beiden Pulskämme schnell durchlaufende Verzöge- rungen zu erzeugen. Das von Prof. Dr. Georg Herink, Leiter der Arbeitsgruppe Experimentalphysik VIII – Ult- raschnelle Dynamik an der Universität Bayreuth und sei- ner Doktorandin Julia A. Lang in Kooperation mit Prof. Dr. Alfred Leitenstorfer und Sarah R. Hutter von der Uni- versität Konstanz demonstrierte, rein optische Verfahren basiert auf zwei Pulskämmen innerhalb eines einzelnen Lasers. Es ermöglicht dabei sehr schnell und flexibel ein- stellbare Pulsfolgen. Dies kann in sehr kompakten, glas- faserbasierten Lichtquellen umgesetzt werden. Indem die Forschenden die beiden Pulskämme außerhalb des Lasers zeitlich zusammenführen, erhalten sie Pulsmus- ter, die nach Belieben mit verschiedenen Verzögerungen eingestellt werden können. h t u e r y a B t ä t i s r e v i n U , I I I V k i s y h p l a t n e m i r e p x E : d l i B Pulsverschiebung mittels Intracavity-Modulation Dabei nutzen die Forschenden einen Trick: Statt des üblicherweise einzelnen Lichtpulses zirkulie- ren hier zwei Pulse im Laser. „Zwischen beiden Pulsen bleibt gerade genug Zeit, um einen ein- zelnen Puls mithilfe eines schnellen optischen Schalters im Inneren des Lasers zu stören“, er- klärt Lang. „Unter Ausnutzung der Laserdyna- mik bewirkt diese Intracavity-Modulation eine Geschwindigkeitsänderung und verschiebt somit die beiden Pulse zeitlich gegeneinander.“ Die Laserquelle wurde von Sarah R. Hutter und Alfred Leitenstorfer von der Universität Kon- stanz entwickelt und hergestellt. Dank Echtzeit- Spektralinterferometrie können die Forschenden in Bayreuth nun genau beobachten, wie sich die kurzen Lichtpulse – sogenannte Solitonen – be- wegen, wenn äußere Einflüsse auf sie wirken. Diese Messmethode erlaubt die präzise Vermes- sung des Abstands eines jeden Pulspaars mehr als zehn Millionen mal pro Sekunde. ■ Originalpublikation [J.A. Lang et al.: Controlling intracavity dual-comb soliton motion in a single-fiber laser. Sci. Adv. 10, eadk2290 (2024), DOI: 10.1126/sciadv.adk2290] 21 Zwei Solitonen (blau, rot), die in einem Erbium-Faserlaser umlau- fen. Ein Soliton (rot) wird dabei durch einen akustooptischen Modulator (AOM) gestört, womit das Timing zwischen den Pulsen kontrolliert werden kann. WEITERE INFORMATIONEN

Andreas Reiserer, Professor für Quantennetzwerke, TUM School of Natural Sciences der Technischen Universität München (TUM) Professor Andreas Reiserer (rechts) mit Doktorand Jakob Pforr beim Aufbau des Experiments im Labor 23 LP.PRO: Herr Professor Reiserer, was ist das Quanten- internet und wie unterscheidet es sich von dem Internet, wie wir es kennen? Reiserer: Die Idee ist die gleiche: Mit dem Internet vernet- zen wir Computer miteinander, mithilfe des Quanteninter- nets können Quantencomputer miteinander kommunizieren. Technisch ist das Quanteninternet aber sehr viel komplexer. Daher konnte man bisher nur kleine Netzwerke realisieren. LP.PRO: Wozu brauchen wir ein Quantennetzwerk? Reiserer: Es gibt zunächst zwei Hauptanwendungen: Erstens die Vernetzung von Quantencomputern, um deren Rechen- leistung zu erhöhen und zweitens eine absolut abhörsichere Verschlüsselung der Kommunikation. Es sind aber auch noch andere Anwendungen möglich: Zum Beispiel die Vernetzung von Teleskopen, um damit eine bisher nicht erreichte Auflö- sung zu ermöglichen und so in die Tiefen des Universums blicken zu können. Oder die Möglichkeit, Atomuhren welt- weit extrem genau zu synchronisieren, was es erlaubt, völlig neue physikalische Fragestellungen zu untersuchen. LP.PRO: Wie werden Informationen zwischen Quanten- computern ausgetauscht? Reiserer: Genau wie größtenteils auch beim klassischen In- ternet: durch Lichtteilchen. Diese Photonen werden durch Glasfaserkabel geschickt. Beim klassischen Internet verwendet man sehr starke Signale, also Lichtimpulse, die aus Milliarden Photonen bestehen. Die Information wird hier durch einen binären Code übertragen: Licht an oder Licht aus, ähnlich wie bei Morsezeichen. Das ist beim Quanteninternet anders: Zwar gibt es hier auch einen binären Code. Aber die Information wird nicht durch Lichtimpulse mit vielen Teilchen, sondern durch einzelne Photonen übertragen. Dadurch können auch quantenmechanische Zustände übertragen werden, die ex- trem große Informationsmengen beinhalten. LP.PRO: Warum ist der Aufbau eines Quanteninternets so viel schwieriger? Reiserer: Auf dem Weg durch das Glasfaserkabel gehen Licht- teilchen verloren. Bei einem normalen Netzwerk können Si- gnale durch Repeater einfach verstärkt werden, indem den Lichtimpulsen wieder mehr Lichtteilchen hinzugefügt wer- den. Aber wenn beim Quanteninternet ein einzelnes Lichtteil- chen verloren geht, ist damit auch die gesamte übertragene Information unwiederbringlich zerstört. Dieser Verlust ist das größte Problem für den Aufbau eines funktionierenden Netzwerks. Lösen ließe es sich durch Quanten-Repeater, an deren Realisierung meine Arbeitsgruppe forscht. LP.PRO: Welche Herausforderungen müssen Sie dabei über- winden? Reiserer: Über kurze Distanz funktioniert die Übertragung bereits sehr gut. Allerdings nehmen die Verluste exponentiell mit der Länge zu. Um Quanten-Repeater zu bauen, teilt man daher die Gesamtstrecke in viele kleine Teilabschnitte. Zwi- schenspeicher, also kleine Quantencomputer, speichern den Quantenzustand nach jeder Teilstrecke so lange, bis ein Pho- ton über die nächste Teilstrecke übertragen werden konnte. Durch sogenannte Quantenteleportation kann man dann die Information dem übertragenen Photon gewissermaßen nach- träglich hinterherschicken. Dazu benötigt man aber effiziente kleine Quantencomputer, die wir gerade entwickeln. LP.PRO: Wie kann man sich diese kleinen Quantencom- puter vorstellen? Reiserer: Die bisher besten untersuchten Systeme verwen- den einzelne Atome, die im Vakuum mit Laserlicht gefan- gen und auf sehr tiefe Temperaturen gekühlt werden. Dieser Ansatz erfordert aber ein ganzes Labor mit optischen Kom- ponenten. Daher ist es schwierig, diesen Ansatz im kleinen Maßstab umzusetzen. > > >

Kompakter und leichter Beschriftungslaser für Integratoren Beschriftungslaser für die Anlassbe­ schriftung und Ober­ flächengravur von Metall und Kunststoff c e t o r T : d l i B WEITERE INFORMATIONEN E T K U D O R P 25 Mit dem InMarker präsentiert Trotec einen leistungsstarken Lasergravierer für die Integration in Industrieanlagen. Der Laser ist nach Angaben des Her- stellers wahlweise mit einer gepulsten Yb-Faserlaserquelle mit 20, 30, 50 W oder MOPA-Laserquelle mit 20 oder 100 W erhältlich. Der kompakte In Marker wiegt nur 4,6 kg und gehört damit laut Hersteller zu den kleinsten und leich- testen Integrationslasern am Markt. Er ist unter anderem mit vollständigen Kommunikationsanschlüssen, zum Beispiel Feldbusschittstellen wie Profinet, einem Pilotlaser zum einfachen Einrichten, verschiedenen Objektiven und schleppfähigem Anschlusskabel ausgerüstet. Hochleistungs-IR-Fabry-Pérot-Laserdioden r e s a L t r u f k n a r F : d l i B Die Hochleistungs­IR­Fabry­Pérot­ Laserdioden sind auf Anfrage in weiteren Wellenlängen erhältlich WEITERE INFORMATIONEN Die Hochleistungs­IR­Fabry­Pérot­Laserdioden der FNPL­Serie von Frank­ furt Laser sind nach Angaben des Anbieters bei jeder Wellenlänge zwischen 1950 und 2350 nm mit einer Genauigkeit von ±20 nm verfügbar. Die optische Leistung von bis zu 1 W sichert ein starkes Ausgangssignal und befähigt die Laserdioden für viele Anwendungen, wie Überwachungsanlagen, Abstands­ messer oder Gasmessfühler. Frankfurt Laser betont die lange Haltbarkeit der Produkte in Verbindung mit geringem Wartungsbedarf. www.ofsoptics.comContact us for yourcustomized solution!Premier Manufacturerof Specialty Optical Fibers,Cables and Modules.

27 Das Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Insti- tut für Höchstfrequenztechnik (FBH) hat neu- und weiterentwickelte Diodenlaser und UV-Leuchtdioden (LEDs) vorgestellt, darunter Fortschritte bei Hochleistungsdi- odenlasern sowie ein LED-basiertes Bestrahlungssys- tem. Dieses kann insbesondere mit selbst entwickelten Fern-UVC-LEDs ausgestattet werden. Wellenlängen um 233 nm eignen sich etwa für die Desinfektion von Oberflächen. Die LEDs können sogar direkt auf der Haut eingesetzt werden, um Bakterien oder Viren unschädlich zu machen. Mit 226-nm-Fern-UVC-LEDs wiederum lässt sich die Konzentration von Stickstoff- oxid messen. Breite Apertur und hoher Wirkungsgrad für die Materialbearbeitung Um die Kosten pro Bauelement zu senken und die Leistung zu skalieren, werden Einzelemitter immer häufiger mit größeren lateralen Streifenbreiten von über 100 µm hergestellt. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Ferdinand-Braun-Instituts haben kürzlich Galliumarsenid-basierte 915-nm-Breitstrei- fenlaser mit einer 1200 µm breiten Apertur realisiert, die exzellente Ausgangsleistungen bei zugleich ho- her Effizienz bieten sollen. Im quasi-kontinuierlichen Betrieb (QCW) liefern sie 93 W an Ausgangsleistung pro Emitter mit 70 % Wirkungsgrad. Im kontinu- ierlichen Betrieb (CW) erzielten diese Laser eine Peak-Leistung von 62 W und 62 % Wirkungsgrad. Die Streifenbreite kann von 100 µm bis 1500 µm va- riiert werden. Auf diese Weise lässt sich – ganz auf die jeweilige Anwendung zugeschnitten – der ma- ximale Wirkungsgrad bei niedrigeren oder höheren Ausgangsleistungen gezielt einstellen. Zudem wurde die Fernfelddivergenz mithilfe der BRIS-Technolo- gie (Buried Regrown Implant Structure) des FBH verbessert, wodurch sich das Laserlicht effizient in Glasfasern einkoppeln lässt. Die so hergestellten Diodenlaser eigenen sich für den Einsatz in der ef- fizienten, direkten Materialbearbeitung. Von Diodenlasern zu kompakten fasergekoppelten Modulen Am FBH entwickelte Lasermodule mit und ohne Faserausgang wandeln Licht aus dem infraroten Spektralbereich mittels Frequenzverdoppelung in sichtbares Licht um. Sie sind zentrale Komponenten für vielfältige lebenswissenschaftliche Anwendun- gen, etwa in Medizin, Bioanalytik oder für Fluores- zenzmessungen. > > > Fasergekoppelte Diodenlaser- module in Butterfly-Gehäusen für Anwendungen in der Biophotonik, medizinischen Diagnostik und Therapie

Transparente Perowskit- Leuchtdioden auf Saphir- substrat mit skalierter Emis- sionsfläche für die Injektion ultrahoher Stromdichten Mit Perowskit tausendmal heller als OLEDs 29 Imec präsentiert einen Perowskit-LED-Stack, der nach Angaben der Forschungseinrich- tung aus Leuven/Belgien tausendmal heller leuchtet als moderne OLEDs. Dieses Ergeb- nis, das kürzlich in Nature Photonics veröffentlicht wurde, gilt als Meilenstein auf dem Weg zu einem Perowskit-Injektionslaser, der attraktive Anwendungen beispielsweise in der Bildprojektion, Umweltsensorik und medizinischen Diagnostik verspricht. Heute verbreitete organische LEDs (OLEDs), wie sie etwa in Smartphone-Bildschirmen ein- gesetzt werden, verwenden organische Dünnfilmmaterialien als Halbleiter. Ihre maximale Helligkeit ist jedoch nach wie vor begrenzt. Inzwischen beweisen Perowskite – die Bezeich- nung steht für eine Materialklasse mit einer spezifischen Kristallstruktur – ihren Wert auch über Solarzellen hinaus. Mit ihren hervorragenden optoelektrischen Eigenschaften, den preis- werten Verarbeitungsmöglichkeiten und dem effizienten Ladungstransport haben sie sich in den letzten zehn Jahren als interessante Kandidaten für Lichtemissionsanwendungen wie LEDs erwiesen. Obwohl Perowskite sehr hohe Stromdichten vertragen können, wurde bisher noch kein La- serbetrieb mit der Emission von hochintensivem kohärenten Licht erreicht. „Im Rahmen des Ultra-Lux-Projekts hat Imec zum ersten Mal eine PeLED-Architektur mit geringen optischen Verlusten gezeigt und diese PeLEDs auf Stromdichten gepumpt, die die stimulierte Emission von Licht unterstützen“, erklärt Professor Paul Heremans, Senior Fellow am Imec und leiten- der Forscher des Projekts. „Diese neuartige Architektur aus Transportschichten, transparenten Elektroden und Perowskit als aktivem Halbleitermaterial kann bei Stromdichten arbeiten, die zehntausendmal höher sind als bei herkömmlichen OLEDs.“ Die Stromdichten werden mit 3 kA/cm2 beziffert. ■ Originalpublikation [K. Elkhouly et al.: Electrically Assisted Amplified Spontaneous Emission in Perovskite Light Emitting Diodes; Nat. Photon. 18, 132–138 (2024), DOI: 10.1038/s41566-023-01341-7] c e m I : d l i B WEITERE INFORMATIONEN

Im Projekt MultiLambdaChip werden neue Laserlichtquellen ent­ wickelt. Mit diesen sollen sich an­ spruchsvolle Messaufgaben, etwa bei der Fertigung von Mikrochips, wirtschaftlich lösen lassen. 31 Laser für die digitale Holografie Das Fraunhofer Institut für Phy- sikalische Messtechnik IPM entwickelt zusammen mit Partnern hochintegrierte, kos- tengünstige Laserlichtquellen für die digitale Holografie. Derartige Mess­ techniken sind für die Qualitätssicherung direkt in Fertigungslinien geeignet; aller­ dings waren die erforderlichen Lichtquel­ len bislang zu groß und zu teuer für den breiten industriellen Einsatz. Mit dem kürzlich gestarteten For­ schungsprojekt MultiLambdaChip will Fraunhofer IPM, gemeinsam mit vier Partnern, nun Abhilfe schaffen. Zur Realisierung einer hochintegrierten, kostengünstigen und flexiblen Mehrwel­ lenlängen­Laserlichtquelle will das Pro­ jektteam einen neuartigen photonischen Schaltkreis auf Lithiumniobat­Basis ent­ wickeln. Dieser soll das 1550­nm­Licht einer preisgünstigen Laserdiode derart manipulieren und konvertieren, dass da­ mit hochgenau im sichtbaren Spektralbe­ reich gemessen werden kann. Mit einer solchen kostengünstigen Lichtquelle werden holografische Messsysteme für viele neue Aufga­ ben der modernen Fertigung wirt­ schaftlich einsetzbar. Konkrete Industrieanwendungen Besonders in der Hochtechnologie gibt es viele kritische Komponenten mit geringen Toleranzen, die mit ho­ hen Taktraten produziert werden – beispielsweise in der Fertigung von Mikrochips oder Hochleistungselek­ troniken für Elektromobilität und regenerative Energien. Die digitale Holografie kann hier nach Ansicht der Entwicklungspartner grundsätz­ lich eine zuverlässige Qualitätsprü­ fung gewährleisten. Die im Rahmen von MultiLamb­ daChip entwickelte Lichtquelle soll dafür sorgen, dass solche anspruchs­ vollen Messaufgaben in der Fertigung zunehmend wirtschaftlich lösbar sein M P I r e f o h n u a r F : d l i B werden. Im Projekt wird daher die Ein­ satzfähigkeit der neuen Laserlichtquelle in Kombination mit holografischen Mess­ systemen an zwei konkreten Industrieap­ plikationen nachgewiesen. Zum einen soll mittels eines neuartigen holografischen Liniensensors erstmals die Qualitätssicherung von Mikrochips während des Ausheizprozesses gezeigt werden. Zum anderen soll ein flächig messendes holografisches Sensor­ in ein Mehrachs­Handlingsystem integriert wer­ den, um die Maßhaltigkeit keramischer Komponenten zu 100 % kontrollieren zu können. Gelingt dies, werden erstmals hochgenaue dreidimensionale Messungen in der Fertigung möglich, die bislang nur in speziellen Messräumen durchführbar waren. ■ WEITERE INFORMATIONEN

LP.PRO: Herr Dr. Jungbluth, welche Rolle trauen Sie der Lasertechnik und den Optischen Technologien bei der Ent- wicklung und Umsetzung von Quantentechnologien zu? Jungbluth: Lasertechnik und Photonik sind gesetzte Schlüs- seltechnologie für die Fertigung, Präparation und Kontrolle von Quantensystemen: Photonen als Trägern von Quanten- information sowie dem Laser als Präzisionswerkzeug kommt in der technischen Umsetzung und Weiterentwicklung sowie auch in der kommerziellen Verwertung der Quantentech- nologien eine zentrale Rolle zu. Zudem ist die Photonik als Community und Innovationsökosystem ein Role Model da- für, wie aus erkenntnisgetriebener Grundlagenforschung eine Branche von höchster wirtschaftlicher und gesellschaftlicher Bedeutung entstehen kann. LP.PRO: Gibt es konkrete Beispiele dafür, wie Innovati- onen der Lasertechnik und Photonik Fortschritte in der Quantenkommunikation oder im Quantencomputing er- möglicht haben? Jungbluth: Ein gutes Beispiel stammt aus unserer strategischen Partnerschaft im Bereich des Quanteninternet mit dem For- schungsinstitut QuTech in Delft. Das Fraunhofer ILT hat auf Basis nichtlinearer Optik einen nahezu rauschfreien Frequenz- konverter für faserbasierte Quantennetzwerke entwickelt, den das QuTech für den Verschränkungsaustausch über vorhan- dene Telekomfasern zwischen Delft und Den Haag nutzt. Sie haben explizit nachgewiesen, dass dies nur mit der Lasertech- nik vom Fraunhofer ILT möglich war. Ein anderes Beispiel sind Ionenfallen aus Glas, die einen entscheidenden Bei- trag zu skalierbaren Quantencomputern mit hoher Fidelität leisten. Um sie in der erforderlichen Präzision zu fertigen, ist das am Fraunhofer ILT entwickelte, subtraktive SLE-Verfahren, das Selek- tive Laser-Etching, gesetzt. LP.PRO: Wo liegen die Herausforde- rungen bei der Integration von Laser- technik in Quantensysteme? Jungbluth: Das variiert je nach Anwen- dung. Herausfordernd ist unter anderem der Einsatz von Va- kuum- und Kryotechnik wegen seiner Auswirkungen auf das Materialverhalten sowie auf das Packaging und die Verbin- dungstechnik. Aber das kennen wir – beispielsweise von der Entwicklung besonders robuster Laser für satellitengebun- dene Lidarsysteme. Entsprechend können wir viele unserer F&E-Methoden auf die Fragestellungen der Quantentechno- logie übertragen. LP.PRO: Inwiefern? Jungbluth: Denken Sie an die Kontrolle von optischen Syste- men auf dem Level einzelner Photonen, die es zu präparieren, manipulieren, transportieren und auszulesen gilt. Das setzt „ bei der Serienproduktion von Quantenhardware spielen. neue Maßstäbe bei den Anforderungen an die Qualität der optischen Komponenten, der Oberflächen und Verbindungen sowie der verwendeten Messtechnik. Denn selbst geringste Verluste oder Effizienzschwankungen reduzieren nicht nur die Performance, sondern können die generelle Funktiona- lität beeinflussen. Überraschenderweise hilft uns auch hier unsere Erfahrung im Bereich Hochleistungslaser. Denn bei deren Design liegt der Fokus ebenfalls auf minimalen Verlus- ten und stabiler Performance. LP.PRO: Wie können fortschrittliche Laser- und Optische Technologien dazu beitragen, die Kontrolle und Manipu- > > > lation von Quanteninformationen zu verbessern? Fraunhofer und QuTech stärken gemeinsam die Innovationskraft Europas und entwickeln neue Technologien für die Quantenkommunikation und Quanteninformations-netzwerke. Hier gezeigt: Laborprototyp für einen rauscharmen Quantenfrequenzkonverter. Laser werden eine Schlüsselrolle “

Entwickler rauschfreier Quantenfrequenzkonverter (von links): Ludwig Hollstein, Fabian Geus, Florian Elsen, Dr. Sebastian Nyga, Dr. Bernd Jungbluth Dr. Bernd Jungbluth ist als Leiter des strategischen Programms Quantentechnolo- gien am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen – und nicht nur dort – für die quantentechnologische Forschung und Entwicklung verantwortlich. Darüber hinaus koordiniert er die Quanten-Roadmap des Landes Nordrhein-Westfalen und bringt sein Laser-Know-how in eine strategische Partnerschaft mit niederländischen For- schungsinstituten für den Aufbau des Quanteninternets ein. 35 35 Jungbluth: Gerade in bildgebenden Verfahren kommen Paare verschränkter Photonen zum Einsatz; also zwei Photonen, deren Eigenschaften so stark korreliert sind, dass die Mes- sung eines Photons ausreicht, um den Zustand des zweiten zu kennen. Diese Paare erzeugen wir per Laser und nichtli- nearer Optik, um Messungen an kleinen Objekten oder Tie- fenscans durchzuführen. Das ist spannend, weil wir dabei mit Wellenlängen arbeiten können, für die – zumindest di- rekt – nur eine eingeschränkte Auswahl an Detektoren bereit- steht. Durch die Verschränkung können wir im Objekt oder Gewebe aber andere Wellenlängen nutzen als am Detektor selbst. Eine Anwendung ist ein sogenanntes Quanten-OCT, das wir mit Partnern aus Industrie und Forschung gerade in zwei Förderprojekten des BMBF qualifizieren. Einsatzzwe- cke sind die Qualitätskontrolle von Keramikbauteilen und die Krebsdiagnostik. LP.PRO: Inwieweit kommt es bei der Integration von Quan- tensystemen auf Miniaturisierung an? Jungbluth: Mit zunehmender Marktdurchdringung einer Tech- nologie rückt das Verhältnis von Leistung, Kosten und Bau- raum in den Fokus. In der Evolution des Computers war der Sprung von der röhrenbasierten Technik zum Mikrochip der Türöffner zum Massenmarkt. Davor hatten auch Experten den Bedarf auf nur wenige Computer weltweit geschätzt. Die durch Mikrochips ausgelöste, in Moores Law beschriebene Dynamik gibt einen Eindruck davon, welche Hebelwirkung die Miniaturisierung künftig auch in den Quantentechnolo- gien entfalten kann. LP.PRO: Wie kann es gelingen, das Role Model der Photo- nik auf die Quantentechnologien zu übertragen? Jungbluth: Deutschland und Europa sind traditionell stark in der quantentechnologischen Grundlagenforschung. Beim Transfer aus der Forschung in die Umsetzung und Kommer- zialisierung haben wir dagegen Luft nach oben. Um dem massiven Kapitaleinsatz von staatlicher Hand in China und von Konzernen in den USA langfristig etwas entgegenzuset- zen, brauchen wir eine engere Verzahnung von Grundlagen- und anwendungsnaher Forschung, Industrie und weiteren relevanten Akteuren. Der Technologietransfer gehört zu den zentralen Aufgaben der Fraunhofer-Gesellschaft. Und ge- rade am Fraunhofer ILT haben wir im Bereich der Lasertech- nik gelernt, wie es geht. Diese Erfahrungen helfen uns nun beim Aufbau eines schlagkräftigen Innovationsökosystems für Quantentechnologien. LP.PRO: Wie gehen Sie dabei vor? Jungbluth: Unter anderem erarbeitet und koordiniert das Fraunhofer ILT für das Land Nordrhein-Westfalen eine Road- map Quantentechnologien, hinter der wir Hochschulen, For- schungszentren und Unternehmen der Region sammeln. Wo immer das Markpotenzial in Use-Cases greifbar wird, stellt sich Momentum ein: So auch bei dem Quanteninternetkno- ten, den wir aktuell in Aachen etablieren. Er dient nicht nur als Test- und Entwicklungsplattform für die Forschung und Industrie, sondern entfaltet zugleich eine überregionale An- ziehungskraft auf Talente und andere Marktakteure, die unser Ökosystem in jeder Hinsicht verstärken. Auch aus solchen Synergien speist sich unsere Innovationskraft. LP.PRO: Danke für das Gespräch. ■ www.ilt.fraunhofer.de

Blaue Dombeleuchtungen für hohe Auflösung und Schärfentiefe Vision & Control setzt in seinen Vicolux-Dombeleuchtungen nun energiereiche, blaue Power-LEDs ein. Dank der Kombination von blauer Beleuchtungstechnik mit darauf abgestimmten Objektiven sollen Oberflächen in bisher unerreichter Auflösung und Schärfentiefe untersucht werden können. Die blauen Dombeleuchtungen sind in zwei Produktreihen verfügbar: In der Smart-Light-Version als Modell D-CLR-60x18-B450-P-SL mit einem Leuchtfeld- durchmesser von 60 mm und 830 W/m² Bestrahlungsstärke sowie 3700 W/ m² im Blitzbetrieb. Und als Modell D-CLR-84x24-B450-P-SL mit 84 mm Leucht- felddurchmesser und 670 W/m² Bestrahlungsstärke sowie 2100 W/m² im Blitz- betrieb. Beide lassen sich über den separaten Beleuchtungscontroller Vicolux DLC3005 steuern. Die Optik bringt den Laser auf den Punkt! Damit diese schmutzfrei bleibt, kümmern wir uns um die Emissionen. FUCHS Umwelttechnik Absaug- und Filtergeräte E T K U D O R P 37 l o r t n o C & n o i i s V : d l i B Der durch die Öffnung der Kamera entstehende blinde Fleck kann mit optionaler Koaxialbeleuchtung ausgeleuchtet werden In die 24-V-Produktreihe der SFD-Serie ist der Beleuchtungscontroller bereits integriert. Das Modell SFD30/9-B470-P/24V hat einen Leuchtfelddurchmesser von 61 mm, die Bestrahlungsstärke in 5 mm Arbeitsabstand beträgt 208 W/m², entsprechend 19 500 lx Beleuchtungsstärke. Das Modell SFD42/12-B470-P/24V hat einen Leuchtfelddurchmesser von 85 mm, die Bestrahlungsstärke in 5 mm Arbeitsabstand beträgt 149 W/m², entsprechend 14 000 lx Beleuchtungsstärke. Beide Varianten sind bauartbedingt kompatibel und lassen sich in bestehende Anlagen integrieren. Infos unter: FUCHS Umwelttechnik P+V GmbH 89195 Steinberg Tel.: +49 (0) 73 46 / 9 614-0 www.fuchs-umwelttechnik.com info@fuchs-umwelttechnik.com WEITERE INFORMATIONEN Y G O L O N H C E N A I R T A E L C

Die Beschichtung ist unmittelbar nach dem Auftragen mehrere Hundert Grad heiß und besitzt nur einen Bruchteil ihrer regulären Härte. Durch das parallele Be- schichten und mechanische Bearbeiten verschleißt das Werkzeug bei hochfesten Werkstoffen erheblich weniger. 39 LP.PRO TO GO Das Fraunhofer ILT hat eine LCA-Methode implementiert, die zu einem tieferen Verständnis der Umwelteinflüsse einzelner Prozessschritte führt und detailliert deren CO2-Emissionen quantifiziert. Dies ist der Grundstein für eine Optimierung der Prozessschritte hinsichtlich ihres Umwelt-Impacts. Dem Kombinationsverfahren SMaC liegt ebenfalls eine ganzheitliche Perspektive der Wertschöpfungskette zu- grunde: Parallele Bearbeitung mit perfekt abgestimmten Prozessparametern beschleunigt die Fertigung und nutzt die eingesetzten Ressourcen bestmöglich.

auch dessen mechanische Eigen­ schaften. Die geringe Durchmischung mit dem Grundwerkstoff führt zu ei­ ner hohen Reinheit der aufgetragenen Schichten. Somit können in vielen Fällen geringere Schichtdicken ein­ gesetzt werden. In Verbindung mit den verbes­ serten Oberflächengüten mit gerin­ gem Nachbearbeitungsbedarf ist das Verfahren sowohl besonders ressour­ censchonend als auch wirtschaftlich überlegen und eignet sich aufgrund der hohen Automatisierbarkeit für den serienmäßigen industriellen Ein­ satz. Inzwischen findet EHLA breite Anwendung im Produktionsalltag – weltweit arbeiten bereits Hunderte EHLA­Maschinen. SMaC schont Energie, Zeit und Ressourcen Mit EHLA aufgetragene Beschich­ tungen erfordern in den allermeisten Fällen eine zerspanende Nachbear­ beitung mittels Drehen oder Schlei­ fen. Dies führt gerade bei hochharten Beschichtungen zum Verschleiß­ schutz zu diversen Herausforderun­ gen in Bezug auf die Produktivität im Zusammenspiel mit der Maßhal­ tigkeit. Um diesen Herausforderun­ > > > LIFE CYCLE ASSESSMENT Bei der Durchführung eines LCA werden folgende Schritte durchlaufen: 1. Zieldefinition: Klare Definition des Untersuchungsziels und des Anwen- dungsbereichs des LCA. 2. Lebenszyklusdefinition: Bestim- mung der verschiedenen Phasen des Le- benszyklus des Produkts, des Prozesses oder der Dienstleistung, einschließlich Rohstoffgewinnung, Produktion, Nut- zung und Entsorgung. 3. Inventaranalyse: Erfassen und Quantifizieren aller relevanten Inputs (wie Energie, Materialien) und Outputs (wie Emissionen, Abfälle) während des gesamten Lebenszyklus. 4. Wirkungsabschätzung: Bewertung der Umweltauswirkungen der erfassten Inputs und Outputs mithilfe von Um- weltindikatoren wie Treibhausgasemis- sionen oder Ressourcenbedarf. 5. Interpretation: Analyse und Inter- pretation der Ergebnisse des LCA, um Schlussfolgerungen zu ziehen und Handlungsempfehlungen für eine nachhaltigere Gestaltung des Produkts, des Prozesses oder der Dienstleistung abzuleiten. Life Cycle Assessment liefert eine detaillierte Bewertung additiver Fertigungsverfahren, um sowohl die Effizienz zu steigern als auch Umweltauswirkungen zu minimieren zelner Bauteile berechnen, wobei die Bilanzhülle bereits die Rohstoffgewin- nung umfasst. Basis der Analyse sind jedoch die zum Teil selbst entwickelten LPBF-Laboranlagen am Fraunhofer ILT in Aachen. Die Forschenden können sie dank der offenen Hardware- und Soft- warearchitektur verschiedenen Anforde- rungen präzise anpassen. Damit ist es gelungen, ein detailliertes LCA-Modell mit einer umfassenden Be- wertung der Umweltauswirkungen über den gesamten Lebenszyklus von Produk- ten zu entwickeln. Es identifiziert Hot­ spots für Verbesserungen und erleichtert den Vergleich verschiedener Optionen. Unternehmen können damit umwelt­ freundlichere Entscheidungen treffen und Nachhaltigkeitsziele erreichen. Zudem verpflichtet die Corporate Sustainability Reporting Directive europäische Unter­ nehmen ab 2024, Angaben zur Nachhal­ tigkeit in der Fertigung zu liefern. Laserauftragschweißen im industriellen Alltag etabliert Ein anderer ganzheitlicher Ansatz des Fraunhofer ILT verbessert die Wirt­ schaftlichkeit sowie die Nachhaltigkeit beim Laserauftragschweißen (Laser Me­ tal Deposition, LMD). Damit lassen sich ressourcenschonend Beschichtungen auf­ tragen, defekte Bauteile reparieren oder ganze Bauteile herstellen. Für viele Anwendungen aus dem Seg­ ment Beschichtung ist die konventionelle Verfahrensführung nicht geeignet, da die herstellbaren Schichtstärken und damit der Ressourceneinsatz zu groß wären. Das hat sich mit dem Extremen Hoch­ geschwindigkeits­Laserauftragschweißen (EHLA) geändert: Mit EHLA lassen sich insbesondere dünne Schichten wirtschaft­ lich auftragen. Auf diese Weise erhöht sich die Prozessgeschwindigkeit auf das Zehn­ bis Hundertfache und ermöglicht Flächenraten von bis zu 20 m2/h. Der reduzierte Wärmeeintrag bei EHLA verringert den Verzug auf ein Minimum; die Mikrostruktur des Basiswerkstoffs bleibt nahezu unverändert und somit

E T K U D O R P 43 3-D-Druck-Strukturen nach Maß fertigen Industrie-Wärmebildkameras in Standalone- und GigE-Version Der Softwareanbieter CoreTechnologie hat die jüngste Version seiner 3­D­Druck­Software 4D_Additive mit einem Gitterstrukturenmodul ausgestattet. Dieses erzeugt laut Hersteller individualisierte Strukturen, die bei mechani­ schen Leichtbauteilen und Gebrauchsgegenständen eine maßgeschneiderte Fertigung erlauben sollen. s t n e m u r t s n I s s e c o r P e k u F l : d l i B Die Baureihe ThermoView TV30 umfasst eine autarke Wärme­ bildkamera mit Onboard­Analytik, automatischen Alarmen und integriertem Webbrowser sowie eine GigE­PC­Version zur Vollintegration in Analyseanwendungen Fluke Process Instruments erweitert seine Baureihe Ther- moView TV30 und bringt zusätzlich zu der Standalone- Version auch eine GigE-Wärmebildkamera auf den Markt. Die Wärmebildkameras für den Festeinbau eignen sich laut Hersteller zum Überwachen von Prozessen und Anlagen rund um die Uhr. Sie erkennen Temperaturanomalien und senden Warnmeldungen, sodass Betreiber Probleme in ihrer Anlage frühzeitig beheben und schlechte Qualität und Schäden an Produkten und Geräten vermeiden können. Die Standalone-Version mit integrierter Analytik und Ferneinrichtung über einen Webbrowser benötigt keinen PC vor Ort, um automatisch bis zu 32 Werte für benutzer- definierte Prüfbereiche zu überwachen. Bei der GigE­Versi­ on sollen Programmierer über Standardanwendungen wie Labview oder Matlab oder die proprietäre ThermoView­ Software direkt auf die Kamera zugreifen können. Die GigE­Kamera wird an einen PC in der Produktions­ anlage oder im Kontrollraum angeschlossen und streamt Wärmebilder mit bis zu 60 fps. Die ThermoView­Software bietet dem Hersteller zufolge vielfältige Einstellungen und Funktionen für alle typischen industriellen Temperatur­ überwachungs­ und Dokumentationsanforderungen. Sie soll beliebig viele Prüfbereiche, Prognosen für diese und die Archivierung von Bildern und Messwerten unterstüt­ zen, um volle Rückverfolgbarkeit zu gewährleisten. Bild: CoreTechnologie Individualisierte Strukturen für die maßgeschneiderte additive Fertigung von mechanischen Leichtbauteilen und Gebrauchsgegenständen Mithilfe der neuen Gitterstrukturfunktionen der Software lassen sich additiv gefertigte Bauteile mit zusätzlichen Ei­ genschaften, wie progressiver Dämpfung, hocheffizientem Wärmetausch, Leichtbau oder in ein einziges Bauteil integ­ rierten Funktionen einer Baugruppe, entwickeln und opti­ mieren. Hierbei können die Zellgröße und die Gitterstärke der Strukturen dem Belastungsprofil über eine Farbgrafik angepasst werden, sodass die Bereiche mit höherer Belas­ tung adaptiv mit dichterer Struktur erzeugt werden. Mit 22 verschiedenen Gittertypen werden innen­ und außenliegende Gitter auf der Basis der originalen 3­D/CAD­ Modelle erzeugt. Einzelne Flächenbereiche oder Teile des Bauteilvolumens werden schnell und einfach durch leichte und hochfeste Strukturen wie Gyroide oder Voronoi­Struk­ turen ersetzt; das CADS­Modell wird so für den jeweiligen Anwendungszweck optimiert. WEITERE INFORMATIONEN WEITERE INFORMATIONEN

Grüne und blaue Laserdioden 10-GigE-Kameras im kompakten Format E T K U D O R P 45 Die Kameras M8200 und C8200 der Serie Genie Nano- 10GigE 67M, die auf den 67-Megapixel-Monochrom- und Farbsensoren von Teledyne e2v basieren, sind nach Aus- sage des Herstellers Teledyne Dalsa die kleinsten 10GigE- Vision-Modelle der Branche, die eine Bildübertragung in voller Auflösung mit bis zu 14 fps ermöglichen. Beide neuen Modelle bieten laut Hersteller einen größeren Be­ triebstemperaturbereich, PTP­Synchronisation und sind Baugleich zu den anderen Genie­Nano­Kameras, um die n i k u t r o B il d : R Die Laserdioden sind effiziente Strahlungsquellen für CW­ und gepulsten Betrieb Rutronik ergänzt das Opto­Produktportfolio um grüne und blaue Laserdioden in Metal­Can­TO38­ und Metal­ Can­TO56­Gehäusen von AMS Osram. Die Laserdioden sind mit optischen Leistungen von 10, 20, 30, 50 und 100 mW erhältlich. Während die TO38­Gehäuse nach An­ gaben des Anbieters vor allem für den Einsatz bei be­ grenztem Platz geeignet sind, werden die TO56­Varianten im industriellen Umfeld standardmäßig eingesetzt. Um den Schutz der Augen sicherzustellen, verfügen die grünen Laserdioden im TO56­Gehäuse über eine inte­ grierte Fotodiode, die die optische Ausgangsleistung über­ wacht und steuert. Anwendungen sind zum Beispiel Barcode­Scanner und Geräte für die Nivellierung sowie funktionelle Beleuch­ tung, Life­Science­Applikationen und Industriebeleuch­ tungen, beispielsweise für die Bildverarbeitung, oder bei Projektionsanwendungen, zum Beispiel für das Anvisie­ ren und das Zeigen. a s l a D e n y d e l e T : d l i B Die Abmessungen der kompakten Kameramodelle betragen 41 x 59 x 59 mm3 Integration oder Aufrüstung zu vereinfachen. Systement­ wickler sollen ohne Softwareänderungen von 1GigE­, 2,5GigE­ oder 5GigE­ zu 10GigE­Vision übergehen können. Eine kostenlose Runtime­Version der Teledyne­Sapera­Bild­ verarbeitungssoftware ist im Lieferumfang enthalten. Ein typisches Anwendungsfeld ist die Inspektion. WEITERE INFORMATIONEN WEITERE INFORMATIONEN Wer nicht lesen will, muss HÖREN.

Owis bietet optomechanische Kompo- nenten für Anwendungen in der For- schung und Entwicklung sowie zum industriellen Einsatz an. Der Kompo- nentenbaukasten des Unternehmens soll einen schnellen und einfachen Aufbau eines Strahlengangs ermöglichen sowie vielfältige Ein- stell- und Justagemöglichkeiten bei hoher Präzi- sion und Stabilität gewährleisten. Auch das wfk – Cleaning Technology Institute in Krefeld setzt Strahlführungskomponenten von Owis in For- schungs- und Entwicklungsprojekten ein. Optische Desinfektionskontrolle Im Rahmen eines IGF-Projekts (19848 N) wurde für die Überwachung desinfizierender Waschver­ fahren eine Prozesskontrolle mittels membranmo­ dellbasierter Indikatoren entwickelt, die neben der Beurteilung der Desinfektionswirkung auch eine Bewertung einzelner relevanter Parameter erlaubt. Die bisherige Prozesskontrolle ist mit Nachteilen verbunden: Zum einen muss sie mit­ hilfe von Bioindikatoren durch mikrobiologisches Fachpersonal in Speziallaboren ausgewertet wer­ den, was zu langen Testzeiträumen von mindes­ tens zwei Tagen und zu hohen Kosten führt. Ein weiterer entscheidender Nachteil der bisherigen Methode besteht darin, dass bei unzureichender Desinfektionswirkung keine Rückschlüsse auf die Fehlerquelle möglich sind. Für die parameterbezogene Prozesskontrolle wurden deshalb angepasste Membranmodelle entwickelt und mit einem dualen Farbstoffsystem markiert: Jeweils ein Kernfarbstoff für den flüs­ sigkeitsgefüllten Kern sowie ein Farbstoff, der die Membran markiert. Mittels Fluoreszenzspektro­ skopie lässt sich das duale Farbstoffsystem auswerten, indem die Intensitäten des Fluores­ zenzsignals beider Farbstoffe unabhängig vonei­ nander gemessen werden. > > > Das Konzept des Strahlengangs für die Optikbox 47 Auswirkung der Temperatur auf die Signalstärke der Fluoreszenz Der Laboraufbau mit Komponenten aus dem Owis­Baukasten­ system: Faserpositionierer FAPO 65 (1a+b), Optikhalter auf einem Lineartisch LT 60 (2a+b+c), Strahlteilerplatte zur Ausrichtung auf einem Justierträger JT 65T im Würfel W 65 (3), Transjustierung Trans 65L (4), drei Verschiebetische VT 45N (5), Klappspiegelhalter KSH 65 (6)

Konzept als Vorlage sowie die Randbe- dingungen des geplanten Einsatzgebiets, zum Beispiel die Luftfeuchtigkeit, Tem- peratur oder Partikelkontamination. Nun übernimmt Owis die optomechanische Produktenentwicklung, die Fertigung und die Montage sowie auf Wunsch auch die Ausrichtung des Strahlengangs. Owis erreicht bei der Umsetzung der Op- tikbox durch den Einsatz vieler Standard- komponenten eigenen Angaben zufolge kurze Entwicklungszeiten und Skalie- rungseffekte. Für die Steuerung besteht die Möglichkeit, sowohl manuelle als auch motorisierte Positioniereinheiten inklusive Positioniersteuerung zu integrieren. Außer- dem ist die Einbindung von Sensoren, Ka- meras oder weiteren Komponenten nach Kundenvorgabe Teil des Angebots, sodass am Ende ein fertig einsetzbares optisches System geliefert werden kann. Fazit: Individuell und schnell gefertigt Die hauseigene Fertigung bietet gefestigte Prozesse für Standardkomponenten, was sich besonders in einer Zeit- und Koste- nersparnis niederschlägt. Dank der ho- hen Fertigungstiefe können kurzfristig auch Sonderteile hergestellt werden. Das Gehäuse lässt sich individuell mit den benötigten Schnittstellen ausstatten. Die Qualität der Komponenten steht hierbei im Mittelpunkt. Die Auswahl der richtigen CNC-Anlagen, die Pro- grammierung und Aufspannung der Bauteile sowie die Oberflächenbe­ handlung erfolgen intern. Die Optikbox muss am Ende lediglich angeschlossen werden – die vollständige Montage so­ wie die Ausrichtung, Kalibrierung und Vermessung des Strahlengangs ist bei der Auslieferung bereits abgeschlos­ sen. Die Ingenieursleistung ‚Owis En­ gineering‘ bietet dabei gleich mehrere Vorteile: eine konkrete Ansprechper­ son, weniger Einzelteile, weniger Tei­ lenummern, geringerer Prüfaufwand, weniger Lagerorte und Lagerplatz so­ wie kein Montageaufwand dank der Lieferung eines Komplettsystems. Ty­ pische Anwendungsgebiete der Optik­ boxen sind die additive Fertigung, die Laserbearbeitung, die optische Mess­ technik, die Bildverarbeitung und die Sensorik. Hier liegen konkrete Anwen­ dungen beispielsweise in der Strahl­ formung, ­profilierung, ­führung und ­positionierung oder in der optischen und laserbasierten Sensorik. ■ www.owis.eu LP.PRO TO GO Mit der Optikbox unterstützt Owis Kunden bei der Entwicklung von geschlossenen optischen Systemen für spezifische Anwendungen. Die Optikbox besteht überwiegend aus Standard- komponenten aus dem Owis-Baukastensystem, wodurch sich die Entwicklungszeiten verkürzen und die Skalierung vereinfachen lässt. Owis liefert das Komplettsystem für den sofortigen Einsatz. Das Ergebnis ist ein individuelles Produkt von hoher Qualität, mit dem sich die Markteinführungszeit reduzieren lässt. MESSE & KONFERENZ 13. + 14. März 2024 Wetzlar, Hessen 1 0 J a h r e l ä u m J u b i Optik Photonik Elektronik Mechanik Life Science Auto- motive MedTech Luft- und Raumfahrt Maschinen- und Anlagenbau Informations- und Kommunika- tionstechnik w3-fair.com W3+ FAIR JENA 25. + 26. September 2024 Thüringen

MIPI-Kamera mit Sony-IMX900-Bildsensor Modulare und kompakte USB-3-Industriekameras Teledyne Flir IIS (ehemals Point Grey Research) stellt die USB­3­Kameraserie Dragonfly S vor, die über ein modulares Design verfügt, das Kunden eine beschleunigte Entwick­ lung von Bildverarbeitungsanwendungen in der Anfangs­ phase ermöglichen soll. Die Kameraserie eignet sich laut Anbieter für Embedded­ oder Handheld­Anwendungen, beispielsweise für Biometrie­Kiosklösungen, die Ophthal­ moskopie, das 3­D­Scanning oder die automatisierte opti­ sche Inspektion. E T K U D O R P 51 r i l F e n y d e l e T : d l i B Ein integrierter Bild­ speicher sorgt für eine zuverlässige Bild­ übertragung an die Host­CPU Das Modell ist nach Angaben des Herstellers in verschie­ denen Konfigurationen erhältlich: von Board­Level bis hin zu einem vollständig geschlossenen Modul in ei­ nem robusten Aluminiumgehäuse. Der USB­Anschluss wird in einer rückwärtigen oder seitlichen Ausrichtung mit Schraubverriegelungsmechanismus angeboten. Diese modularen Optionen sollen eine hohe Flexibilität und Haltbarkeit sowie die nahtlose Integration in räumlich be­ engten Einsatzfällen ermöglichen. Die Gehäusemodelle entsprechen der EMV­Sicherheitsklasse B. s t n e n o p m o C n o i i s V : d l i B Über die MIPI­CSI­2­Schnittstelle lassen sich die MIPI­Kameramodule an alle gängigen Prozessor­ plattformen anschließen Das neue Kameramodul VC MIPI IMX900 von Vision Com- ponents integriert den Bildsensor Sony IMX900 laut Aus- sage des Herstellers erstmals in ein ultrakompaktes, industrietaugliches und langzeitverfügbares Design. Der Bildsensor im 1/3,1-Zoll-Format verfügt über eine Sensor- diagonale von 5,8 mm. Mit einer Pixelgröße von 2,25 µm erreicht er eine effektive Auflösung von rund 3,2 Mega­ pixeln. Damit lässt sich das Kameramodul sehr platzspa­ rend integrieren. Das Kameramodul bietet einen großen Aufnahmebereich und eine Lichtempfindlichkeit bis ins Nahinfrarot (NIR), um, wie der Anbieter betont, beste Bildqualität und zuver­ lässige Datenerfassung auch bei wenig Licht zu erreichen. Der hohe Dynamikumfang des Global­Shutter­Sensors soll zudem die Erkennung von Barcodes verbessern. Für An­ wendungen in der Qualitätssicherung liefern die Kamera­ aufnahmen auch Details und Informationen, die nur unter NIR­Licht erkennbar sind. Vision Components empfiehlt das Kameramodul für die Robotik und Qualitätskontrolle sowie zum Auffinden und Lesen von Barcodes und Markierungen. WEITERE INFORMATIONEN WEITERE INFORMATIONEN

Eine prognostizierte Weltbevöl- kerung von rund zehn Milliar- den Menschen wird es nach Schätzungen der Welternäh- rungsorganisation FAO erfor- dern, die weltweite Agrarproduktion bis 2050 um 50 % zu steigern. Die landwirt- schaftlich nutzbare Fläche ist jedoch in den letzten Jahrzehnten von fast 40 % der globalen Landfläche im Jahr 1991 auf nur noch 37 % im Jahr 2018 zurückgegan- gen [1]. Neue, effizientere Strategien und Methoden für die Nahrungsmittelproduk- tion sind dringend erforderlich, um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Neben der Pflanzenproduktion im Verti- cal Farming steht die Kultivierung von Algen unter kontrollierten Bedingungen im Mittelpunkt der aktuellen Forschung. Die konsequente Einbeziehung von Ma- kro- und Mikroalgen in die Ernährung von Mensch und Nutztier kann langfris- tig einen signifikanten Beitrag zur Lö- sung der globalen Ernährungsprobleme leisten. Zudem meiden Verbraucherinnen und Verbraucher zunehmend tierisches Eiweiß und greifen stattdessen zu pflanz- lichen und Produkten auf der Basis von Mikroalgen. Dieser Trend zu gesünderen Lebens- und Ernährungsgewohnheiten führt zusätzlich zu einer hohen Nach- frage nach Nahrungsergänzungsmitteln mit Mikronährstoffen. Darüber hinaus wird eine steigende Nachfrage im Futtermittel- und Aqua- kulturmarkt erwartet. Produkte auf der Basis von Mikroalgen können als alterna- tive Proteinquelle erfolgreich Fischmehl ersetzen, wobei die Hersteller Kosten- einsparungen von 60 bis 80 % erzielen können [2]. Für Produkte aus Mikroalgen wird da- her in Europa ein hohes Marktwachstum von durchschnittlich 10,9 % pro Jahr er- wartet [3]. Eine Chance für den Standort Deutschland: Mit 16 mikroalgenproduzie- renden Unternehmen sind wir Vorreiter in Europa. DAS BELEUCHTUNGSSYSTEM IM DETAIL • Systementwickler: Agile Solutions in Kooperation mit Würth Elektronik, • Leuchtmittel: LED, • Beleuchtungsart: LED-Vorhang, • Anzahl LEDs pro Vorhang: 700, • Farbspektrum: Photosynthese- optimiert, produktspezifisch, • Wellenlängen: ‚Deep-Blue‘ (450 nm), ‚Hyper-Red‘ (660 nm), ‚Far-Red‘ (730 nm) und ‚Daylight‘ bei 5000 K, • Eingesetzte LED-Typen: Mid-Power- Leuchtdioden (für besonders gleich- mäßige Ausleuchtung), • Lichtintensität: 200 µmol/m²s, • Stromaufnahme pro Vorhang: bis zu 300 W, • Selbstdiagnose: Softwareunterstützt, vollautomatisch. Mikroalgen automatisiert und effizient herstellen Algen sind die ältesten pflanzlichen Orga- nismen und der wichtigste Sauerstoffliefe- rant unseres Planeten. Seit Jahrmillionen bilden sie die Nahrungsgrundlage vieler Lebewesen, und seit dem letzten Jahr- hundert werden sie zur Nahrungsmittel- produktion verwendet. Seit 1960 werden weltweit große Anlagen zur Algenproduk- tion gebaut: zumeist noch einfache Open- Pond-Systeme, die geringe Anlagenkosten haben, aber auch nur eine sehr geringe Algenqualität liefern können. In Deutsch- land werden vorwiegend geschlossene Bioreaktoren für die Produktion von Mi- kroalgen eingesetzt, wie Röhren-, Plat- ten- oder V-Schlauchreaktoren. Diese geschlossenen Systeme mit künstlicher Beleuchtung ermöglichen die Erzeugung qualitativ hochwertiger Algen. Seit 2000 konzentriert sich die biotechnologische Anwendung hauptsächlich auf vier Mi- kroalgen. Die zwei wichtigsten sind Spi- rulina und Chlorella. > > > Auf der Konferenz DLD – Digital Life Design – in München präsentieren Alexander Gerfer (links) und Agile-Solutions- Gründer Martin Havers (Mitte) ihr LED-Beleuchtungssystem für die Mikroalgenproduktion; hier mit Moderatorin Linda Hinz

55 Laboranlage zur Mikroalgenproduktion in geschlossenen Systemen: Kontrollierte und optimierte Wachstumsbedingungen garantieren hochwertige Produkte • Hoher Ertrag: Die eingesetzten LED-Vorhänge ver- sorgen die fototrophen Spirulina-Algen mit der für ihr Wachstum optimalen Lichtwellenlänge. • Kontrollierte Produktion: Die Algen können in ei- nem geschlossenen System unter Reinraumbedin- gungen gezüchtet werden. Dies garantiert höchste Qualität und ständige Verfügbarkeit, unabhängig von Wetter und Jahreszeit. • Automatisierter Prozess: Das Selbstdiagnosesys- tem der LED-Beleuchtung leistet einen wichtigen Beitrag zur Automatisierung sowie zur Einsparung von Personal. Nur so ist eine wettbewerbsfähige Produktion am Standort Deutschland möglich. Wie Alexander Gerfer betont, lassen sich Mikroal- gen wie Spirulina zu konkurrenzfähigen Preisen in Deutschland in hoher Qualität produzieren; eine not- wendige Voraussetzung dafür ist jedoch eine ener- giesparende und automatisierte Beleuchtung. „Diese haben wir gemeinsam mit Agile Solutions entwi- ckelt,“, fasst Gerfer zusammen. „Dabei konnten wir auf unsere umfangreichen Erfahrungen zurückgrei- fen, die wir bereits im Bereich Vertical Farming mit LED gesammelt haben, unter anderem mit unserem Prototyp Connected Vertical Farm. Wie Pflanzen aus dem Indoor-Anbau werden auch hochwertige Algen aus verbrauchernaher Produktion ihren Beitrag zur Ernährung der rasant wachsenden Weltbevölkerung leisten.“ ■ www.we-online.com Literaturhinweise 1 The Future of Food and Agriculture: Trends and Challenges; Bericht der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen, 2017; https://www.fao.org/3/a-i6583e.pdf (Stand: 24. März 2018) 2 Persistence Market Research, 2020 3 Allied Market Research: Microalgae Market – Global Opportunity Analysis and Industry Forecast (2021-2028) 4 U.S. Department of Agriculture: Tofu Spirulina; https://fdc.nal.usda.gov/ fdc-app.html#/; besucht am 9. Januar 2024 LP.PRO TO GO Die Mikroalge Spirulina eignet sich als Proteinliefe- rant, unter anderem für die Nahrungs- und Futter- mittelproduktion. Sie lässt sich in hoher Qualität und zu wettbewerbs- fähigen Kosten in Deutschland herstellen. Voraus- setzung dafür sind Reinraumbedingungen sowie eine automatisierte, effiziente Beleuchtung. Ein LED-Beleuchtungssystem mit Selbstdiagnose erlaubt die gezielte Optimierung des Farbspektrums sowie eine homogenisierte Lichtverteilung, was in einer hohen Energieeffizienz resultiert.

mpk.felchner-medien.de60 JAHRE ZUKUNFT. HAPPY BIRTHDAY !©Karat – stock.adobe.com

Optische BGA-Inspektion mit mehr Auflösung Kompakte ToF-Lichttaster e r a c E T A / s i t c e p s n I : d l i B Leuze hat mit dem Laserlichttaster ODT3CL1-2M die Reich- weite seiner Distanzsensoren der Serie 3C erweitert. Der schaltende und messende Sensor mit Hintergrundausblen- dung erreicht dank Time-of-Flight-Technik (ToF) eine Be- triebsreichweite von bis zu 2 m. Damit eignet er sich für Applikationen in der Intralogistik, bei denen weite Strecken zu überbrücken sind: etwa in fahrerlosen Transportfahr- zeugen zur Positionsüberwachung der Ware, für die Steue- rung von Robotergreifern oder bei der Qualitätskontrolle. Der Sensor erfüllt laut Hersteller die Anforderungen der Schutzart IP69K. Da der ODT3CL1-2M zwei voneinander unabhängige Schaltpunkte besitzt, übernimmt er zugleich Detektions- und Messaufgaben. E T K U D O R P 59 Das neue BGA­Inspektionssystem bietet eine bis zu 285­fache Anzeigenvergrößerung und im Vergleich zum bisherigen Standardobjektiv eine 200­fache Vergrößerung. Die BGA-Inspektionssysteme (Ball Grid Array) des schwedi- schen Herstellers Inspectis (Vertrieb: ATEcare) lassen sich jetzt optional mit einem neuen XM-Objektiv ausstatten. Nach Aussage des Anbieters soll damit eine bis zu 285-fa- che Anzeigenvergrößerung möglich sein. Das BGA-Objektivpaket von Inspectis setzt sich aus ei- nem Objektiv (Standard oder XM) und einer Prismenoptik (Standard oder klein) zusammen. Das neue XM-Objektiv ist dabei sowohl mit einem Standard- als auch mit einem kleinen Sondenprisma kompatibel, womit die Grundfläche um 27 % kleiner ausfällt. Das Inspektionsgerät ist mit einer Analyse­ und Dokumentationssoftware ausgestattet, wel­ che in den Versionen Basics und ProX erhältlich ist. Olaf Römer, technischer Berater bei ATEcare, beton te während der Produktvorstellung: „Dieses einzigar­ tige Side­View­BGA­Inspektionssystem verfügt über die kleinste und robusteste optische Sonde, die der Markt zu bieten hat. Hinzu kommen eine eingebaute Hochleis­ tungsbeleuchtung und ein gestochen scharfer, hochauflö­ sender 90°­Blickwinkel.“ e z u e L : d l i B Löst Detektionsaufgaben und liefert Informationen zur Entfernung an die Maschinensteuerung Anlagenbetreiber lösen so beide Anforderungen mit nur einem Sensor. Per IO-Link sind Messwerte und Prozessda- ten des Sensors an die Maschinensteuerung übermittelbar. So können Anwender die Diagnosedaten des Lichttasters – darunter Temperaturangaben, Informationen zur Signal- qualität und Warnungen – mühelos verwerten. Komforta- bel funktioniert auch der Gerätetausch: Die Voreinstellung ist verlustfrei per IO-Link an das neue Gerät übertragbar, ohne den Sensor erneut einlernen zu müssen. WEITERE INFORMATIONEN WEITERE INFORMATIONEN

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E B A G S U A R E S E D R E N T R A P I 65 Low-Light-CMOS-Bildsensor v 2 e e n y d e l e T : d l i B Die Kombination aus Empfindlichkeit und Bildauflösung erhöht die Reich­ weite, sodass auch kleine Objekte unter schwierigen Bedingungen erkannt werden können OnyxMax ist ein neuer Low-Light-CMOS-Bildsensor von Teledyne e2v, der nach Angaben des Herstellers für extrem schwache Lichtverhältnisse bis 1 mLux entwickelt wurde. Der CMOS-Sensor mit 1,3 Megapixeln (1280 x 1024 Pixel) ist als Monochrom- oder Standardfarbversion erhältlich. Auf Anfrage sollen spezielle CFA-Anordnungen möglich sein. Der CMOS-Sensor verfügt über 10 x 10 µm2 große Pixel, die mit der HiRho-Technologie von Teledyne entwickelt wurden. Diese soll dem Hersteller zufolge eine hervorragende Emp- findlichkeit und räumliche Auflösung im nahen Infrarot (NIR) ermöglichen, mit einer Quanteneffizienz (QE) von 58 % und einer MTF von 63 % bei 850 nm Wellenlänge. Das Signal­ Rausch­Verhältnis beiträgt 10 dB bei weniger als 2 mLux. Der Bildsensor erreicht eine Bildrate von 60 fps, arbeitet im Rolling­ und Global­Shutter­Modus und bietet einen linearen Dynamikbereich von 75 dB. Außerdem verfügt er über einen On­Chip­HDR­Modus, der gemäß Herstellerangaben eine Sze­ nendynamik von bis zu 100 dB abdecken kann. WEITERE INFORMATIONEN PARTNER DIESER AUSGABE 45 AMS Osram 10 AMS Technologies 59 ATEcare 36 BBW Lasertechnik 15, 44 CeramOptec 43 CoreTechnologie 3 Edmund Optics 19, 57 Felchner Medien 26 FBH 5 fiberware 49 Fleet Events (W3+) 43 Fluke 25 Frankfurt Laser 12, U2 Fraunhofer ILT 31 Fraunhofer IPM 30 Fraunhofer IWS 37 Fuchs 36 GL Optic 29 Imec Titel, 6 IMM Photonics U3 Institut für Strahlwerkzeuge 50 Instrument Systems Julius-Maximilians-Universität Würzburg 18 Laser Components 56 11, U4 Laseroptik 59 Leuze Micro-Epsilon 56 9, 11 MKS Instruments (Ophir) 10 Neolase 25 ofs Owis 46 44 Polytec 45 Rutronik 17 Sill Optics Softing IT Networks 58 58 Spectral Imaging U3 Stuttgarter Laser Tage SVS-Vistek 10 16, 22 Technische Universität München Teledyne Dalsa 45 65 Teledyne e2v 51 Teledyne Flir 25 Trotec Trumpf 11 19 Universität Bayreuth 14 Universität Duisburg-Essen 19 Universität Konstanz Vision & Control 37 51 Vision Components 50 Waygate Technologies Würth Elektronik 52 Der gesamten Auflage ist ein Flyer des Fraunhofer ILT beigelegt