Laserstrukturierung Auf dem Weg zu neuen optischen Bauelementen

Photonische Elemente sind Bestandteile zukünftiger optoelektronischer Bauteile. Um die dafür benötigten Mikro- und Nanostrukturen kostengünstig und mit hoher Güte herzustellen, verwenden Forscher vom Fraunhofer ISC so genannte ORMOCERe, die sich mithilfe der Zwei-Photonen-Polymerisation dreidimensional strukturieren lassen.

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MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

ISH Ingenieursozietät GmbH

Precoplat Präzisions-Leiterplatten-Technik GmbH

Fraunhofer-Institut für Silicatforschung

Licht ist das Medium des 21. Jahrhunderts. Von der schnellen Daten- und Telekommunikation angefangen über Laserwerkzeuge bis hin zu optischen Datenspeichern für eine noch höhere Integrationsdichte sorgt Licht für das Funktionieren unseres Alltags. Optoelektronische Bauelemente haben damit ein hohes Innovationspotenzial, ihre einfache und kostengünstige Herstellung ist Ziel vieler Forschungsprojekte. Photonische Elemente beispielsweise sorgen auf Grund ihrer physikalischen Eigenschaften für eine gerichtete Ausbreitung des Lichts – so lassen sich optische Wellenleiter mit extrem kleinen Kurvenradien bei niedrigen Verlusten realisieren.

Mit geeignetem Material und Design lassen sich „optische Halbleiter“ aus photonischen Elementen herstellen, die Bandlücken aufweisen. Sie können als optische Speicher dienen, extrem schmalbandige Filter und andere optoelektronische Bauelemente realisieren. Aus photonischen Kristallen sollen z.B. hoch integrierbare, aktive optische Elemente für Daten- und Telekommunikationsanwendungen der Zukunft entstehen [1].

Das Schillern von Schmetterlingsflügeln oder auch das irisierende Farbspiel von Opalen fasziniert. Erzeugt wird es durch die Lichtbrechung an dünnen Schichten. Ähnlich kann man sich den Effekt vorstellen, der in einem photonischen Kristall auftritt. Allgemein definieren kann man photonische Elemente als Strukturen mit einem periodischen Wechsel des Brechungsindexes. Dabei sind die charakteristischen Strukturgrößen und der Unterschied der Brechungsindizes bestimmend für die Eigenschaften des photonischen Elements.

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