Das Fraunhofer IPMS entwickelt photonische Mikrosysteme, die durch kleine steuerbare Spiegel Licht modulieren und dadurch einmalige Bilder und Strukturen erzeugen können. Diese sogenannten Flächenlichtmodulatoren (Spatial Light Modulator, SLM) sind Mikrospiegelarrays mit bis zu mehreren Millionen Spiegeln auf einem Halbleiterchip.
Die Flächenlichtmodulatoren des Fraunhofer IPMS werden beispielsweise in der Mikrolithographie im tiefen Ultraviolett-Bereich, in der Herstellung von Leiterplatten (PCB), der Halbleiterinspektion und -messtechnik sowie in der adaptiven Optik, der Astronomie, der Holografie und der Mikroskopie genutzt. Die Zertifizierung des Forschungsinstituts nach ISO 9001 unterstreicht seine Qualität.
In eigenen Laboren und dem 1500 m² großen Reinraum entwickelt das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS basierend auf der 200 mm Wafertechnologie verschiedenste anwendungsspezifische Flächenlichtmodulatoren. Um eine individuelle Auslenkung jedes Mikrospiegels zu ermöglichen, wird eine integrierte elektronische Schaltung (ASIC) als Basis für die Bauteilarchitektur verwendet. In Verbindung mit monolithisch integrierter MEMS-Technologie (Mikro Elektro Mechanische Systeme) entstehen so einzigartige Mikrospiegelarrays. Darüber hinaus entwickelt das Fraunhofer IPMS die Elektronik und Software zur Ansteuerung der Bauelemente.
Hochleistungsfähige 2-Achsen-Kippspiegel
Eine bahnbrechende Entwicklung des Dresdner Forschungsinstituts ist die Technologieplattform eines CMOS-integrierten Mikrospiegelarrays, bei dem jeder Spiegel individuell über zwei Kippachsen ausgelenkt werden kann. Das Bauelement besteht aus 512 x 320 einzeln ansteuerbaren Spiegeln mit 48 μm Pixelgröße und ermöglicht die Umlenkung von Lichtstrahlen bzw. die Erzeugung und Steuerung von 2D-Intensitätsprofilen mit variabler Intensität. Da anstelle einer Maskierung eine Lichtumverteilung stattfindet, ist eine hohe Lichtausbeute möglich.
Senkspiegelarrays für 3D-Holografie
Ein neues Anwendungsgebiet der Senkspiegel des Fraunhofer IPMS ist die Holografie. Holografische Projektion ermöglicht die räumliche virtuelle Darstellung von Objekten, die dreidimensional wirken. Mikrospiegelarrays des Instituts werden in Zukunft computergenerierte Holografie ermöglichen. Reale und virtuelle Welten sollen dabei in Echtzeit verschmelzen. Eine für Holografie optimierte Spiegelmatrix ist aktuell in Entwicklung. Als erstes Anwendungsszenario dient hierbei ein Auto Head-up-Display.
Um den Technologietransfer in die Anwendung zu erleichtern, bietet das Fraunhofer IPMS seinen Kunden Evaluationskits an. Das versuchsfertige Set-up umfasst neben dem Mikrospiegelchip selbst die komplette Ansteuerelektronik inklusive Software. Vom 4. bis 6 Oktober wird das Fraunhofer IPMS seine neuesten Entwicklungen auf der Messe Photonix in Japan präsentieren.