photonikSensor (09/2015 - 02/2017)
Die Charakterisierung komplexer Materialien und bewegter Objekte in beliebigen Umgebungen ist eine zentrale Herausforderung an die Sensortechnik (z.B. für 3D-Materialkarten). Für solch komplexe Aufgaben
müssen neuartige Sensoren entwickelt werden, die Wellenform, Frequenzbandbreite, Trägerfrequenz und Beobachtungssektor adaptiv an die Messumgebung und Materialeigenschaften anpassen können. Neue Konzepte bauen dabei auf Funkwellen im Terahertzbereich auf, die sich sowohl zur Positionsbestimmung von Objekten, als auch zur Analyse der Objektoberflächen und deren Materialien eignen. Solche Sub-/Millimeterwellen-Sensoren erscheinen hierfür besonders geeignet, lassen sich derzeit allerdings noch nicht problemlos anwenden. Das photonikSensor-Projekt soll hier Abhilfe schaffen. Ziel ist die Entwicklung eines kohärenten photonischen Sensors, der empfindlich und über einem weiten Frequenzbereich abstimmbar ist. Hierbei soll das frequenzabstimmbare Messsignal durch eine Photodiode mit gekoppelter Sendeantenne erzeugt werden. Zur Analyse soll das transmittierte oder reflektierte Messsignal durch heterodyne kohärente Mischung auf eine niedrige Zwischenfrequenz gebracht werden. Hierzu werden in photonikSensor erstmalig Sub-/Millimeterwellen-Photodioden mit elektronischen Mischerdioden integriert und durch einen ebenfalls in photonikSensor entwickelten abstimmbaren Zwei-Wellenlängen-Laser aktiviert.
Der Lehrstuhl für Kommunikationstechnik übernimmt dabei die Analyse und Modellierung der Sensoren, des Funkkanals und der Objekteigenschaften im Hinblick auf eine systemtheoretische Beschreibung im Terahertzbereich, die zur Abschätzung der Einsatzgebiete verwendet werden kann.
Partner
TuDO Prof. Rüdiger Kays
UDE & Koordinator: Prof. Andreas Stöhr
RUB: Prof. Martin Hofmann
FHR: Prof. Nils Pohl