Optics meet-up

Ich werde über meine akademische Reise von Hamamatsu, Japan, nach Jena, Deutschland, berichten und darüber, wie sie meine Karriere in der Photonik geprägt hat — zwei Städte miteinander verbunden, die für ihre Beiträge auf diesem Gebiet bekannt sind. Im Laufe der Jahre habe ich dazu beigetragen, die Photonik-Zusammenarbeit zwischen Hamamatsu und Jena zu stärken und die akademischen und industriellen Beziehungen zwischen den beiden zu fördern. Als einzige Person mit Abschlüssen aus beiden Städten habe ich eine einzigartige Perspektive auf diese Partnerschaft gewonnen. In diesem Vortrag werde ich meine Erfahrungen und Einblicke in diese Zusammenarbeit teilen. Darüber hinaus werde ich meine Forschung zu Metaboberflächen auf Siliziumbasis für die nanoskalige Lichtmanipulation vorstellen. Diese Strukturen ermöglichen eine präzise Steuerung der Amplitude, Phase und Polarisation von Licht und finden Anwendungen in der Strahlformung, optischen Holographie und miniaturisierten optischen Systemen. Ich freue mich auf den Gedankenaustausch und die Diskussionen während des Treffens.

Spontanes Symmetriebrechen (SSB) ist ein faszinierendes Phänomen, bei dem ein System, das perfekt ausgewogen erscheint, aufgrund einer kaum wahrnehmbaren Veränderung plötzlich in einen asymmetrischen Zustand übergeht — wie ein Stift, der aus einer perfekt aufrechten Position umkippt. In der Optik spielt sich dies dramatisch in Kerr-Resonatoren ab, wo Licht unerwartet einen Pfad einem anderen vorziehen kann, was leistungsstarke Anwendungen in optischen Frequenzkämmen („Linealen für Licht“), ultraempfindlichen Gyroskopen und rein optischen Computern ermöglicht. In diesem Vortrag wird untersucht, wie sich SSB in diesen Systemen manifestiert, vom Zusammenspiel von zwei und vier zirkulierenden Lichtfeldern bis hin zur Entstehung von Temporal Cavity Solitons — Lichtimpulsen, die auf unerwartete Weise interagieren können. Unterwegs werden wir sehen, wie diese Effekte zu neuen Möglichkeiten der Lichtsteuerung führen und sogar die „Kommunikation“ zwischen Solitonen in gekoppelten Resonatoren ermöglichen könnten, was einen Einblick in die Grenzen der nichtlinearen Optik bietet.

Wenn mittelständische Technologieunternehmen ihre Nachfolge planen und/oder ihr Wachstum beschleunigen wollen, stehen zwei völlig unterschiedliche Optionen auf dem Tisch: eine Partnerschaft mit einem Finanzinvestor einzugehen oder das Unternehmen an einen strategischen Erwerber zu verkaufen.

Carl Zeiss bat Ernst Abbe, ein überlegenes Objektiv zu entwerfen — doch beim ersten Mal scheiterte er. Sein Scheitern führte zu einem tieferen Verständnis der optischen Auflösung. In diesem Vortrag wollen wir kurz auf seine Theorie eingehen und erläutern, wie sie auf das Design optischer High-End-Systeme angewendet wird.

Zeiss-SMT-Optiken werden weltweit für die Chipherstellung eingesetzt. Die Präzision von Linsen und Spiegeln basiert auf Oberflächeninterferometrie mit Pikometergenauigkeit. Der Vortrag gibt einen Einblick in die Herausforderungen.

Die Automobilbeleuchtung stellt immer größere optische Herausforderungen dar, insbesondere bei der Realisierung kompakter Systeme. Aktuelle Trends im Scheinwerferdesign erfordern ein „schlitzartiges“ Moduloptik mit einer Systemhöhe von < 20 mm, wobei nach wie vor eine hohe Lichtdurchlässigkeit und eine kostengünstige Fertigung erforderlich sind. Absorptionsfreie doppelseitige, unregelmäßige Mikrolinsenarrays bieten eine gute Lösung für eine kompakte Beleuchtung und ermöglichen eine flexible Strahlformung für einzelne oder mehrere LEDs. In diesem Vortrag gibt er einen Einblick in diesen Ansatz und wie er auf verschiedene Anwendungen wie Scheinwerfer, Fahrzeuginnenbeleuchtung und Außensignalprojektion angewendet werden kann.

Die Auswahl einer besseren Glaskombination für ein Linsendesign bleibt eine Herausforderung. Optische Designer stützen sich dabei meist auf die Aberrationstheorie, ihre Erfahrung und globale Optimierungsalgorithmen.Dieser Vortrag stellt eine weitere Methode zur Glasersetzung vor – die Sensitivitätsanalyse. Durch die Bewertung der Beiträge einzelner Flächen zu den Aberrationen lässt sich gezielt ein besser geeignetes Glas für die Korrektur chromatischer und monochromatischer Aberrationen vorhersagen.

Die nächste Evolutionsstufe in der automobilen Scheinwerfertechnologie ist die Einführung hochauflösender LED-Matrix-Lichtquellen. Diese neue Technologie ermöglicht eine präzisere Steuerung der Lichtverteilung vor dem Fahrzeug. Die Sicherheit wird verbessert, indem das Fernlicht dauerhaft eingeschaltet bleiben kann, während andere Fahrzeuge gezielt ausgeblendet werden, um Blendung zu vermeiden. Darüber hinaus eröffnen sich neue Assistenzfunktionen, wie die Projektion von Führungslinien auf die Fahrbahn.Die Präsentation gibt einen Überblick über die verschiedenen Funktionen moderner Scheinwerfer sowie die technischen Lösungen und optischen Herausforderungen dahinter. Zudem wird die hochauflösende LED-Matrix-Lichtquelle EVIYOS von ams OSRAM vorgestellt – ein Schlüsselelement zur Realisierung fortschrittlicher Fahrzeugscheinwerfer.

Vor 25 Jahren startete das Fraunhofer IOF sein erstes Projekt zur Entwicklung von EUV-Mehrschichtsystemen. Torsten Feigl fasst die Höhepunkte dieser spannenden Reise zusammen – von der ersten, noch wenig reflektierenden Mehrschichtbeschichtung im Jahr 1998 bis hin zur heutigen 15-Millionen-Euro-Investition in die EUV-Optikfertigung von optiX fab.

2026 wird D.O.M. als neuartige Website eröffnet, um Optik interaktiv zu erleben. Wir werden viele historische Objekte ausstellen, die von den Besuchern genutzt werden können. Jeder Bereich ist mit den neuesten Forschungen und der industriellen Nutzung in Optik und Photonik verbunden. Das ikonische Gebäude wird als Touristenattraktion für das moderne Thüringen dienen. Dieser Vortrag wird einen ersten Einblick geben.

Nanostrukturierte optische Materialien werden seit Langem auf ihr Potenzial hin untersucht, eine neue Generation von Abbildungssystemen zu ermöglichen. Trotz jahrzehntelanger Forschung in Bereichen wie Metamaterialien, Metallinsen und Nanokompositen ist es diesen Materialien jedoch bisher nicht gelungen, den Übergang von der Forschung in kommerzielle Bildgebungssysteme zu vollziehen.In diesem Vortrag wird erörtert, wie Nanokomposite zu geeigneten Volumenmaterialien für reale Abbildungssysteme werden können. Es wird gezeigt, dass Nanokomposite die Entwicklung von Materialien zur Dispersionskontrolle ermöglichen und somit eine Schlüsselkomponente für die nächste Generation optischer Systeme sein könnten. Insbesondere wird darauf eingegangen, wie diese Materialien „Flat Optics“ ermöglichen, die sich für breitbandige Abbildungssysteme eignen.

Die deformierbare Phasenplatte (DPP) ist das refraktive Gegenstück zu verformbaren Spiegeln, die optische Aberrationen höherer Ordnung ausgleichen können. Ähnlich wie ein Objektiv, das in einem herkömmlichen Käfig montiert ist, kann DPP an optische Einrichtungen angeschlossen werden und bietet so eine einfach zu integrierende Adaptive Optik-Lösung.

Komplexität ist eine kostenlose Ressource im 3D-Druck. Wir zeigen verschiedene Beispiele dafür, wie die geometrische Designfreiheit zu mikrooptischen Geräten mit überragender optischer Leistung führen kann, die gleichzeitig in einem einzigen Prozessschritt hergestellt werden können.

In dieser Präsentation gibt Kseniia praktische Empfehlungen, wie Sie Ihr System fertigungsfreundlicher gestalten und die Wahrscheinlichkeit erhöhen können, dass es ordnungsgemäß funktioniert. Alle Tipps stammen aus persönlicher Erfahrung in den Bereichen Design und Problembehebung in enger Zusammenarbeit mit der Fertigungseinheit.

Ein Überblick über die bevorstehende Version unserer optischen Designsoftware der nächsten Generation. Wir werden unsere wichtigsten Softwareprinzipien vorstellen und zeigen, wie sie bestehende Designansätze verbessern. Praktischer Workshop Quadroa Optical CAD: Lassen Sie uns gemeinsam die Software erkunden. Wir werden die Funktionen von Quadoa demonstrieren und einige beispielhafte Designaufgaben durchführen. Sie können uns gerne Ihre eigenen optischen Designherausforderungen stellen und sehen, wie gut Quadoa dafür geeignet ist.