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Kleine Ulbrichtkugel mit Array-Spektralradiometer

Kleine Ulbrichtkugel mit Array-Spektralradiometer

Das neu ge­grün­de­te «Kom­pe­tenz­zen­trum Op­to­elek­tro­nik» wird er­wach­sen

Die Fachhochschule Graubünden hat in Zusammenhang mit dem Studiengang Photonics ein neues Kompetenzzentrum für Optoelektronik gegründet. Diesem Zentrum angegliedert ist das schon zuvor bestehende Beleuchtungslabor, welches schon länger Charakterisierungsmessungen für Leuchtmittel angeboten hat (z.B. Spektrum und Pulsdauer für Lichtmessungen). Das Angebot wurde um verschiedene Normen erweitert, mit Fokus auf die «Photobiologische Sicherheit von Lampen und Lampensystemen» (DIN EN 62471) und «Sicherheit von Lasereinrichtungen» (DIN EN 60825). Der Schwerpunkt liegt für uns klar im Bereich der technischen Entwicklung, Anwendungen und Fragestellungen unserer Kunden. Dies im sichtbaren wie auch im infraroten Spektralbereich.

Kleine Ulbrichtkugel mit Array-Spektralradiometer
Kleine Ulbrichtkugel mit Array-Spektralradiometer

Im Dienstleistungsbereich Augensicherheit stehen die Erforschung und Anwendung innovativer optischer Messtechniken und Verfahren im Mittelpunkt.

Gegründet wurde das Kompetenzzentrum auch, um Dienstleistungen im Bereich unseres Bachelorstudiengangs Photonics und Mobil Robotics zu unterstreichen. Diese Dienstleistungen werden in der Schweiz und vor allem im Rheintal - dem Ostschweizer «Photonics-Valley» - kaum oder gar nicht angebotenen. In einem ersten Schritt wurden Festlegungen getroffen, Evaluation durchgeführt und schlussendlichen Beschaffungen mit einer Vielzahl von Messgeräten getätigt. Dabei unterstützt wurden wir von der Hochschule Aalen die in diesen Bereichen bereits über jahrelange Erfahrung verfügte und auch ein Partner des Studiengangs Photonics ist. Die Geräte erlauben die Bestimmung von Grössen wie der Stärke oder Helligkeit von verschiedenen Lichtquellen, Winkel unter dem Licht abgestrahlt wird, das Spektrum (Farbverteilung), Blinkfrequenz und weiterer wichtiger Grössen. Welche weiteren Geräte in Zukunft noch beschafft werden müssen, werden konkrete Fragestellungen von Kunden oder unsere hausinterne Forschung zeigen. Auch Eigenentwicklungen sind geplant.

Erste Kundenkontakte haben einen Eindruck davon vermittelt, welche Fragen unsere Kunden beschäftigen. Darunter ist die vermeintlich einfache Frage, ob der Prototyp eines neu geplanten Produktes die gängigen Normen erfüllt und damit allgemein als «augensicher» in die Hände von Kunden und Benutzern gelangen darf, aber auch eher technische Probleme, wie die Bestimmung des sogenannten «C6-Faktors». Dabei geht es vereinfacht darum, wie das von einer Quelle abgestrahlte Licht, verteilt wird. Sie kennen vielleicht das Experiment, mit einer Lupe und Sonnenlicht, ein Stück Papier anzuzünden. Das Sonnenlicht bewirkt unterschiedliche Zerstörung des Papiers, je nachdem, ob es fokussiert (mit Lupe), oder nicht (ohne Lupe), auftrifft. Stellen Sie sich nun vor, das Papier wäre Ihre Netzhaut. Damit wird es leicht verständlich, warum die Frage nach der Augensicherheit von der Verteilung des Lichts abhängt – und warum wir uns mit dieser Dienstleistung bemühen, etwas zur allgemeinen Sicherheit beizutragen.

Reflexionsmessungen mit dem Array-Spektralradiometer
Reflexionsmessungen mit dem Array-Spektralradiometer

Derzeit arbeiten wir an einem Projekt, in dem wir beratend die Entwicklung eines neuartigen Sensorkonzepts begleiten. Moderne Sensorkonzepte gehen weit über die vergleichsweisen einfachen Systeme, wie Lichtschranken hinaus und benötigen deshalb eine wesentlich stärkere Beleuchtung.

Da reichen dann stärkere und hellere LEDs schnell nicht mehr aus, und der Entwickler muss auf strahlungsintensive Laserquellen zurückgreifen. Damit das Gerät ohne Einschränkungen und Gefahren verwendet werden kann darf es die Grenzwerte der Laserklasse 1 nicht überschreiten. Unsere Aufgabe besteht darin, schon während der Entwicklung, Hinweise zu geben, in welchem Bereich der Laserklasse sich das Gerät befindet und nach Fertigstellung der ersten Prototypen, die Einhaltung der Grenzwerte zu überprüfen.

Leistungsmessung einer abgelenkten Laserdiode
Leistungsmessung einer abgelenkten Laserdiode

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die spannende Reise gerade erst begonnen hat, wir freuen uns Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die spannende Reise gerade erst begonnen hat, wir freuen uns auf die Kunden und deren Herausforderung der Zukunft. Der Aufbau der Dienstleistung Augensicherheit im Kompetenzzentrum Optoelektronik befindet sich in der Pubertät. Wir haben die ersten Schritte gemacht und auch schon einige Kinderkrankheiten überwunden sowie viele erste Erfahrungen gesammelt. Nun befinden wir uns in einer turbulenten und spannenden Phase, die uns sicher den einen oder anderen kleineren Rückschlag bringen wird, wir werden aber alles daransetzten, zusammen mit unseren Kunden diese Herausforderungen zu meistern.   Wichtig ist uns derzeit ein sukzessiver Aufbau eines (standardisierten) Dienstleistungs-Portfolios, auf das unsere Kunden schnell und unkompliziert zurückgreifen können.

Patrik Janett, dipl. Ing FH, Leiter Dienstleistungslabor, Dozent und Projektleiter an der FH Graubünden.

Ursin Solér, Master of Science ETH in Physik, Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der FH Graubünden.

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