Berührungslose, interferometrische Abstandsmessung

21.05.2012

Technologien aus der Mikrosystemtechnik und der Mikrooptik bilden die Grundlagen für die erfolgreiche Miniaturisierung eines neuen, interferometrischen Abstandsmesssystems der TETRA GmbH aus Ilmenau.
Das Kernstück, bestehend aus einem Michelsen-Laserinterferometer und einem optischen Siliziumdetektor, entwickelte der Mechatronikspezialist gemeinsam mit dem Applikationszentrum Mikrooptische Systeme am CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik und Photovoltaik in dem BMBF geförderten F&E-Projekt VAMIS. Entstanden ist eine höchst kompakte – das Einbauvolumen beträgt nur 0,5 cm³ –  und extrem stabile OEM-Baugruppe für Integratoren und Kunden aus der  Automatisierungstechnik.

Die Baugruppe kann für Abstandsmessungen im Bereich von 0,5 - 5 mm eingesetzt werden und erreicht eine Auflösung von unter 1 nm. Wichtige Teilkomponenten wurden im Applikationszentrum auf Basis von Plattformtechnologien entwickelt und optimiert.
Dazu gehören ein Mikroprisma, dass als Strahlteiler fungiert und eine polarisationsunabhängige, dielektrische 50:50 Teilerschicht enthält. Deweiteren eine Beleuchtungseinheit, bestehend aus einer 670 nm VCSEL-Diode und einer speziell angepassten POG-Mikrooptik zur Strahlformung und Konzentration des Lichtspots auf eine Fläche von 0,5 mm²), ein justierbarer aluminium- oder titanbeschichteter Referenzspiegel und ein Detektorelement, als SMD-fähiges Fotodioden-Array auf Glassubstrat für die FlipChip-Montage auf LTCC- oder PCB-Substraten.    

Für eine effiziente, kostengünstige und industrietaugliche Fertigung der Mikrokomponenten werden im applikationszentrum mikrooptische systeme batchfähige Prozesse, teilautomatisierte Montagetechnologien (Aufbau- und Verbindungstechnik) und  zertifizierte Test- und Prüfmethoden eingesetzt.


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