Optische Strahler-Empfänger-Module als planare Mikrosysteme

07.04.2014

Ein modulares Technologiekonzept ermöglicht die effiziente Entwicklung von optischen Sensoren mit eingebetteten Lichtquellen, Mikrooptiken zur Strahlformung oder -lenkung, optischen Filtern und einem optimierten Detektor-Array. Anwenderfreundliche miniaturisierte Bauformen mit glatten, planaren Oberflächen werden durch die Nutzung von Mikrosystemtechnologien erzielt. Das Baukastenprinzip zielt auf kostengünstige und zuverlässige Lösungen und ermöglicht hohe Variabilität in einem breiten Anwendungsspektrum. Die Anwendungen reichen von Fluoreszenzsensoren für die Bioanalytik, über Partikel-, Nivellierungs- und Vibrationssensoren für die industrielle Messtechnik bis zu medizinischen Sensoren zur Herz-Kreislaufdiagnostik (Photoplethysmographie). Als Anregungsquellen werden Leuchtdioden-Chips im Wellenlängenbereich von 400 bis 1000 nm, zunehmend aber auch moderne leistungsfähige Laserquellen, wie vertikal emittierende VCSEL oder auch Lichtleitfasern verwendet. Absorption, Reflexion, Streuung und Lumineszenz sind die genutzten physikalischen Messprinzipien. Speziell für die Messung der Fluoreszenzintensität oder -abklingzeit wird der Sensor mit einer Kombination aus Absorptions- und Interferenzfilter ausgestattet.
In einer Erweiterung der Sensorplattform wird noch in diesem Jahr die chipnahe 3D-Montage von Signalverstärker oder A/D-Wandler mittels Si-Durchkontaktierungstechnologien möglich sein.