FOR 1660:  Optische Aufbau- und Verbindungstechnik für baugruppenintegrierte Bussysteme

• Fachliche Zuordnung: Informatik, System- und Elektrotechnik ; Maschinenbau und Produktionstechnik
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2022
• Webseite: Zur Homepage
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 190714407

Wie bereits zu Beginn der Forschergruppe geplant, soll in der zweiten Förderperiode der Übergang von einer planaren zu einer dreidimensionalen Ausführung des optischen Bussystems untersucht werden, um die Integrationsdichte weiter zu erhöhen und die Gestaltungsfreiheit technischer Produkte zu erweitern. Die dadurch entstehenden, dreidimensionalen opto-mechatronisch integrierten Bauteile (3D-Opto-MID) ermöglichen eine kombinierte mechanische, elektrische und optische Funktion und adressieren vielfältige Anwendungen in den Bereichen Automobil, Luftfahrt und Industrie 4.0. Als Ziel der zweiten Förderperiode wird die Realisierung einer dreidimensionalen Übertragungsstrecke mit einer Bandbreite von mehr als 10 GBit/s (entspricht 400 parallelen 4K- Videosignalen) definiert. Basierend auf den Ergebnissen der ersten Förderperiode sollen dazu in den kommenden drei Jahren Lösungen erforscht werden, die eine Modellierung, Simulation sowie eine additive Herstellung und flexible Kopplung von Wellenleitern auf konditionierten Substraten in 3D ermöglichen. Aus dieser Aufgabenstellung ergeben sich neue wissenschaftliche Fragestellungen, welche wie in der ersten Förderperiode in einem standortübergreifenden Kompetenzaustausch bearbeitet werden sollen:TP 1.2: Wie kann unter Berücksichtigung und Kompensation lokaler Verzerrungen eine planare Kunststofffolie (i) drucktechnisch und (ii) strahltechnisch derart konditioniert werden, dass eine Applikation der optisch funktionalisierten Folie auf dreidimensionalen Objekten möglich wird?TP 2.2: Wie können polymere Lichtwellenleiter mit optischer Güte auf räumlich gekrümmten Oberflächen additiv hergestellt werden?TP 3.2: Wie können gedruckte Polymerwellenleiter mittels asymmetrischer optischer Buskopplung auf dreidimensionalen Oberflächen optisch funktional verbunden werden, sodass unter Berücksichtigung der gekrümmten Oberfläche stets robuste Koppelresultate erzielt werden?TP 6.2: Wie können die geometrischen, funktionalen und optischen Eigenschaften von polymeren Lichtwellenleitern auf räumlichen Objekten unter Berücksichtigung der fertigungstechnischen Randbedingungen (i) modelliert und (ii) simuliert werden?

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• 3D-Konditionierung von Substraten zum Auftrag optischer Wellenleiter (Antragsteller Kaierle, Stefan ;  Overmeyer, Ludger )
• Dreidimensionale additive Herstellung von lichtleitenden Strukturen (Antragsteller Franke, Jörg Ernst )
• Koordinationsfonds (Antragsteller Franke, Jörg Ernst )
• Modellbildung und Simulation optischer Komponenten auf opto-mechatronischen Baugruppen zur Abbildung charakteristischer Kenngrößen (Antragsteller Franke, Jörg Ernst ;  Lindlein, Norbert )
• Technologie zur adaptiven optischen Buskopplung auf dreidimensionalen Strukturen (Antragsteller Bock, Karlheinz )
• Technologien zur robusten optischen Ankopplung von integrierten Lichtwellenleitern bei der Feldmontage in ausgedehnten Strukturen (Antragsteller Wolter, Klaus-Jürgen )

• Sprecher: Professor Dr.-Ing. Jörg Ernst Franke