System Engineering für Opto-Mechatronik und Quantentechnologien

Design und Integration innovativer komplexer opto-mechatronischer Systeme

 

Um Hardware für verschiedenste Anwendungen in der Opto-Mechatronik und für Quantentechnologien aufzubauen, arbeiten wir am Fraunhofer IOF an bulk-optischen, miniaturisiert- bzw. mikrooptischen und integriert-optischen Komponenten und Systemen.

Ihr Partner für maßgeschneiderte Optik- und Quanten-Hardware

 

Wir entwickeln ganzheitliche Lösungen für komplexe opto-mechatronische Systeme von der Konzepterstellung, über das Package Design bis hin zu hoch-präziser Systemintegration. 

 

Unsere Leistungsschwerpunkte und Kompetenzen

Zu unserem Leistungsangebot gehören:

  • Optisches, mechanisches und thermisches Design bulk-optischer, miniaturisierter, mikrooptischer und integriert-optischer Komponenten und Systeme für Anwendungen in den Quantentechnologien
  • Montage, Packaging und Temperierung nichtlinearer Medien
  • Integration freiraum-optischer und integriert-optischer Komponenten
  • Packaging quantenoptischer Systeme für Anwendungen in konkreten Einsatz-Szenarien wie Kommunikation bzw. Luft- und Raumfahrt
  • Entwicklung von ultra-stabilen opto-mechatronischen Systemen für sehr raue Einsatzbedingungen, wie z.B. extreme Temperaturen, Ultrahochvakuum, Hochdruckumgebungen
Eine Metallplatte. Außen sind an den langen Seiten entlang goldene Punkte eingelassen. In der Mitte ist eine dunkelgrüne Platte eingelassen mit weiteren goldenen Punkten. An die kurzen Seiten der grünen Platte sind zwei Elektroden gesteckt.
© Fraunhofer IOF
Vier-Moden-LNOI-Interferometer mit optischem und elektrischem Packaging für einen photonischen Computer.
Eine Art metallischer Turm aus einzelnen Platten. Aus der Front kommen mittig mehrere metallische Drähte. Aus einem rechts angeordneten zusammengesetzten Gebilde kommt ein roter Strahl.
© Fraunhofer IOF
Detailansicht einer Laser-Adressiereinheit für Quantencomputer
Ein Quader aus Metall. Aus der zugewandten Seite führen Drähte. Vorne ist eine Art weißer Punkt mit einem roten Balken zu sehen. Eine Pinzette hält eine kleine Platte. Diese soll anscheinend auf den roten Balken gesetzt werden.
© Fraunhofer IOF
Optischer Multiplexer mit lithografisch strukturierten Mikrolinsen und gekoppelten Fasern.
Vier metallische Röhren mit Schraubgewinde im Körper liegen parallel auf schwarzer Oberfläche. Vorne aus den Röhren an den Röhren ist eine Art blauer Punkt projiziert, der blaues Licht auf die schwarze Oberfläche reflektiert.
© Fraunhofer IOF
Laser-induziertes Zündsystem für sauberere und effiziente Verbrennungsmotoren
 

Märkte und Anwendungen

  • Luft- und Raumfahrt
    • Satellitenkommunikation
  • Medizintechnik
    • Lab-on-a-Chip-Systeme
    • Endoskop-Optiken
  • Energieerzeugung
  • Quantentechnologien
© Fraunhofer IOF
Verschränkte Photonenquelle für satellitengestützte Quantenkommunikation
© Fraunhofer IOF
Fasergekoppelte optische Adressiereinheit für eine ionen-basierte Quantenprozessoreinheit
© Fraunhofer IOF
Aktives Ausrichten der einzelnen Faser zu einem photonischen integrierten Schaltkreis
 

Ihre Vorteile an der Zusammenarbeit mit uns

 

Am Fraunhofer IOF wird die gesamte Wertschöpfungskette vom Design über die Fertigung und Assemblierung spezieller quantenoptischer und opto-mechatronischer Komponenten und Systeme bis hin zu deren Implementation und Anwendung abgedeckt. Prototypen können für spezielle Einsatzszenarien entworfen, aufgebaut und auch evaluiert werden.

Technische Ausstattung

  • Design und Simulationssoftware für Quantenoptik, klassische Optik, Mechanik und Thermomechanik
  • Montageanlagen mit halb- und vollautomatischem Positionierequipment für bis zu 6 Freiheitsgrade und Auflösungen im Bereich <<1 Mikrometer
  • Fügetechnologien wie Kleben, Löten und Schweißen zum langzeitstabilen Packaging hybrid-optischer Systeme
  • CO2-Lasertechnologien zur Fertigung faseroptischer Systeme
Forschender an einer Laboraufstellung mit Kabeln, Linsen und anderen optischen Apparaturen. Der Forschende hat eine Art Stab in der Hand.
© Fraunhofer IOF
Präzise Ausrichtung und Integration der optischen Komponenten für die Laseradressierung in einem Ionenfallen-basierten Quantencomputer

Unsere Forschungsstärke

Unsere Forscherinnen und Forscher publizieren viele ihrer wissenschaftlichen Ergebnisse in Fachzeitschriften. Sowohl die Vielzahl der wissenschaftlichen Publikationen als auch der Patente spricht für die Exzellenz unserer Forscherinnen und Forscher. Zu unseren patentrechtlich geschützten Verfahren bieten wir Lizenzen an.

Die Forschungsstärke unserer Expertinnen und Experten zeigt sich unter u.a. in den Beiträgen des Fraunhofer IOF Jahresberichts. In diesem werden jährlich ausgewählte Forschungsergebnisse aus dem vorherigen Jahr veröffentlicht. Hier finden Sie die Beiträge zu den Entwicklungen im Bereich System Engineering aus den vergangenen Jahren:

Hochpräzise Messtechnik zur Charakterisierung eines Lithiumniobat-Wellenleiters im Labor des Fraunhofer IOF, mit Laser-Justierung und optischer Prüfeinheit für integrierte Photonik.
© Fraunhofer IOF
Hoch-präzise Ausrichtung der Fasern für eine verlustarme Faser-zu-Chip-Kopplung .

Sie haben Fragen zu unseren Leistungen? Wir stehen Ihnen gern für ein Gespräch zur Verfügung!

Bei einem persönlichen Gespräch beraten wir Sie hinsichtlich unseres (individuellen) Leistungsangebotes und unserer Kernkompetenzen. Sprechen Sie uns an.  

Sie sind an einer Kooperation interessiert? Kontaktieren Sie uns!

Wir entwickeln spezielle und visionäre Lösungen – maßgeschneidert auf die Bedürfnisse und Wünsche unserer Kunden. Lassen Sie uns gern über Ihre Idee(n) sprechen.

 

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