Sensorik am FBH: Passgenaue Lösungen vom Chip bis zum System

Das Ferdinand-Braun-Institut entwickelt kundenspezifische Lösungen für sensorische Aufgaben – vom Chip bis zum einsatzfähigen Prototyp. Dabei verbinden wir unsere Kompetenzen aus Photonik, Hochfrequenzelektronik und Quantentechnologienmit Mikrointegration, Aufbau- und Verbindungstechnik, Messtechnik sowie Softwareentwicklung. Unsere Fachleute unterstützen Kunden und Partner bedarfsgerecht: bei einzelnen Entwicklungsschritten oder begleiten den gesamten Prozess – von der Machbarkeitsstudie über Chip- und Messystementwicklung bis zur Verifikation in der Anwendung.

Unsere Applikationsbeispiele

THz-Linienscanner

Wir haben einen weltweit einzigartigen Terahertz-Linienscanner für industrielle Anwendungen entwickelt. Sein Detektorkopf basiert vollständig auf monolithisch integrierten THz-Detektoren. Der Scanner lässt sich effizient und kostengünstig auf größere Scan-Linienlängen skalieren.

Raman-Sensorsysteme

Unsere tragbaren Raman-Sensorsysteme basieren auf der Shifted Excitation Raman Difference Spectroscopy (SERDS) und werden u. a. erfolgreich zur Bodenanalyse und Analytik von festen und flüssigen Stoffen eingesetzt.

Quantenmagnetometer

Für besonders präzise Messungen entwickeln wir portable, optisch gepumpte Magnetometer für die Magnetomyografie. Mit der nicht-invasiven Methode lassen sich menschliche Muskelaktivitäten messen - bald sogar im Weltraum.

Radarsysteme

Das neuartige modulare MIMO-Millimeterwellen-Radarsystem für hochauflösende Bildgebung und Sensorik in Raumfahrtanwendungen arbeitet bei 95 GHz und eignet sich sowohl für klassische Radaraufgaben als auch für Imaging-Anwendungen.

LiDAR-Lasermodule

Wir entwickeln kompakte Plug-and-Play-Lösungen für LiDAR-Anwendungen. Dafür kombinieren wir wellenlängenstabilisierte Nanosekunden-Pulsdiodenlaser mit maßgeschneiderten Hochpulsstromtreibern – für Fluoreszenzspektroskopie, Medizin und mobile LiDAR-Systeme, etwa beim autonomen Fahren und in der 3D-Objekterkennung.

Module für Atomuhren

Wir entwickeln kompakte photonische Module für hochpräzise optische Atomuhren - wie diese mikrointegrierte Lichtsteuereinheit bei 461 nm. Dafür integrieren wir Laserquellen sowie Komponenten zur Steuerung und Verteilung des Lichts auf kleinstem Raum. Die robusten Systeme eignen sich für mobile Anwendungen und den Einsatz im Weltraum.

Quantenlicht-Module

Wir entwickeln kompakte Quantenlichtmodule für neuartige Bildgebungs- und Sensorverfahren. Dafür erzeugen und nutzen wir verschränkte Photonenpaare. Unsere Module ermöglichen unter anderem hyperspektrale Bildgebung und Quanten-OCT – beispielsweise für die medizinische Diagnostik und die Analyse von Gewebe sowie für Anwendungen in der Umwelt- und Materialanalytik.

Dank der institutseigenen III/V-Technologie lassen sich Lichtquellen, Detektoren und elektronische Komponenten für einen breiten Wellenlängen- und Frequenzbereich gezielt auf die jeweilige Anwendung abstimmen. 4.000 Quadratmeter exzellent ausgestattete Reinraum- und Laborflächen, industrietaugliche Prozesslinien und umfassende Mess- und Charakterisierungsverfahren liefern die Grundlage für reproduzierbare Entwicklungen und bedarfsorientierte Lösungen.

Kundenspezifische Lösungen bieten wir in folgenden Kompetenzfeldern:

Radar und Terahertz-Sensorik

Radar- und Terahertz-Systeme erfassen Entfernungen, Bewegungen und Materialeigenschaften berührungslos. Am Ferdinand-Braun-Institut entwickeln wir dafür Hochfrequenzschaltungen, Detektoren und skalierbare MIMO-Systeme mit hoher räumlicher Auflösung. Anwendungen liegen unter anderem in Industrie, Medizin, Mobilität, Sicherheit und zerstörungsfreier Prüfung.

LiDAR und optische Entfernungsmessung

LiDAR-Systeme benötigen kurze, leistungsstarke Laserpulse und eine präzise abgestimmte Treiberelektronik. Am Ferdinand-Braun-Institut vereinen wir maßgeschneiderte Diodenlaser mit leistungsfähigen Hochgeschwindigkeitstreiber in kompakten Modulen. Diese eignen sich für Navigation, Kartierung, Robotik, autonome Systeme sowie Umwelt- und Atmosphärenmessungen.

Spektroskopie und Analytik

Mit spektroskopischen Verfahren lassen sich Stoffe schnell und zerstörungsfrei identifizieren. Am Ferdinand-Braun-Institut entwickeln wir schmalbandige und wellenlängenstabilisierte Diodenlaser sowie Zweiwellenlängen-Diodenlaser für die Raman-, Fluoreszenz- und Absorptionsspektroskopie. Diese Strahlquellen integrieren wir in komplette, portable Systemlösungen, die auch Messungen außerhalb des Labors ermöglichen. Die Anwendungen liegen unter anderem in Medizin, Landwirtschaft, Umweltanalytik und industrieller Prozesskontrolle.

Hochpräzise Quantensensorik

Quantensensoren erschließen besonders präzise Messungen von Zeit, Frequenz, Bewegung sowie elektrischen und magnetischen Feldern. Am Ferdinand-Braun-Institut entwickeln wir dafür miniaturisierte Laser-, Spektroskopie- und Sensorsysteme. Mögliche Anwendungen reichen von Navigation und Netzsynchronisation bis zur Erfassung biomagnetischer Signale.

Kompetenzen, Bauteile & Lösungen im Überblick:

Diodenlaser und photonische Lichtquellen
Hochfrequenzschaltungen, Verstärker und Transceiver
Radar-, Terahertz und LIDAR-Module
Sepktroskopische Messsysteme (Raman, SERDS)
Quantensensoren und Frequenzreferenzen
Hybride Mikrointegration
Hochfrequenz-, optische und spektroskopische Charakterisierung
Demonstratoren, Prototypen und Kleinserien

Interessiert? Dann nehmen Sie gerne Kontakt auf: sales(at)fbh-berlin.de

Sensorik am FBH - Fragen & Antworten

Wofür braucht man Sensorik und welchen Beitrag leistet das FBH?

Moderne Sensorsysteme erfassen ihre Umgebung schnell, präzise und zuverlässig. Ohne sie würden Autos, Smartphones oder Maschinen nicht funktionieren. Diese Sinnesorgane der modernen digitalen Welt sind die Basis für intelligente Systeme und automatisierte Prozesse. Die vielfältigen Anwendungen reichen von der Medizin über Mobilität, Sicherheit bis zu Messungen im Weltraum. Das FBH entwickelt kundenspezifische Sensorsysteme vom Halbleiterchip bis zum einsatzfähigen Prototyp.

Für welche Anwendungen entwickelt das FBH LiDAR-Systeme?

Das FBH entwickelt und fertigt gepulste Lasersysteme, die es gezielt an die jeweilige Anwendung anpasst. Anwender können Pulsbreite, Impulsspitzenleistung und Frequenz flexibel einstellen und aufeinander abstimmen. Auch die Wellenlänge passt das FBH für den jeweiligen Einsatz an: ob für Fluoreszenzspektroskopie, medizinische Anwendungen oder mobile LIDAR-Systeme, die beispielsweise beim autonomen Fahren, bei der 3D-Objekterkennung oder beim Laserscannen zum Einsatz kommen.

Welche spektroskopischen Messsysteme entwickelt das FBH?

Das FBH entwickelt Diodenlaser und die zugehörigen Module und Systeme, die speziell auf die Anforderungen von Sensorik, Spektroskopie und Analytik zugeschnitten sind. Dazu gehören durchstimmbare Lichtquellen für die Absorptionsspektroskopie und Zwei-Wellenlängen-Diodenlaser für die Raman-Spektroskopie sowie die Shifted Excitation Raman Difference Spectroscopy (SERDS). Auch für die Terahertz-Spektroskopie entwickeln wir entsprechende Komponenten und Systeme. Darüber hinaus realisieren wir maßgeschneiderte, miniaturisierte Lichtquellen für die Stimulated Emission Depletion (STED)-Mikroskopie und die zeitaufgelöste Fluoreszenz-Spektroskopie. Für Anwendungen im mittleren Infrarotbereich entwickeln wir Module für Quanten-OCT (Optische Kohärenztomografie) und die spektrale Quantenlichtmikroskopie.

Wofür werden die Radarkomponenten, die das FBH entwickelt, eingesetzt?

Dazu gibt es bislang praktisch keinen Inhalt (außer einzelne Forschungsnews) und auch keine spezifische Seite, auf die man verlinken kann (s. oben). Also: entweder weglassen oder Input zuliefern. Das ist der Text aus dem vorherigen Abschnitt:

Am Ferdinand-Braun-Institut entwickeln wir Hochfrequenzschaltungen, Detektoren und skalierbare MIMO-Systeme mit hoher räumlicher Auflösung. Anwendungen liegen unter anderem in Industrie, Medizin, Mobilität, Sicherheit und zerstörungsfreier Prüfung.

Entwickelt das FBH komplette Sensoriklösungen?

Am FBH bieten wir die komplette Fertigungskette für kompakte Sensoriklösungen im eigenen Haus: von Entwurf und Simulation über die Chip- und Modulfertigung bis hin zu Demonstratoren und einsatzfähigen Prototypen. Wir verfügen sowohl über das langjährige Know-how als auch über die nötige technologische Infrastruktur mit mehr als 4.000 Quadratmetern Reinraum- und Laborfläche.