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Foto Bergmann

Mr.
Prof. Dr. Ralf B. Bergmann

Faculty 01
Physics/Electrical Engineering Physics/Electrical Engineering

E-Mail: bergmann@bias.de

Affiliations | Research Topics | Cooperations | Projects | Scientific Activities | Resources


Affiliations

High-Profile Areas
» Materials Science and Production Engineering


Affiliation to a non-university institute
» Bremen Institute of Applied Beam Technology (BIAS)


Affialation to a work group
Code Indication deutsch Indication englisch Faculty Keywords deutsch Keywords englisch
FB 01      F01     




Research Topics
Natural sciences
» Optics, Quantum Optics and Physics of Atoms, Molecules and Plasmas
Engineering
» Materials Science
» Systems Engineering


Cooperations

Researchers with cooperation
Institution City Category Country of origin
Prof. A. Fischer, Prof. G. Goch, BIMAQ, Universität Bremen Bremen University Germany Germany
Dr. G. Ehret, PTB, Braunschweig Braunschweig University Germany Germany
Prof. M. Koch, Universität Marburg Marburg University Germany Germany
Dr. O. Riemer, LFM, Universität Bremen Bremen Leibniz Association Germany
Prof. K. Schill, KN, Universität Bremen Bremen University Germany Germany
Prof. M. Beetz, AI, Universität Bremen Bremen University Germany Germany
Prof. B. Rosenhahn, TNT, Universität Hannover Hannover Leibniz Association Germany
Prof. M. Freitag, Dr. M. Lütjen, BIBA, Universität Bremen Bremen University Germany Germany
Prof. M. Günther, MR, Universität Bremen Bremen Fraunhofer-Gesellschaft Germany
Prof. E. King, Prof. P. Maaß, Dr. I. Piotrowska-Kurczewski, ZeTeM, Universität Bremen Bremen University Germany Germany
Prof. B. Kuhfuß, bime, Universität Bremen Bremen University Germany Germany
Prof. H.-W. Zoch, Prof. B. Clausen, Prof. E. Brinksmeier, IWT, Universität Bremen Bremen Leibniz Association Germany



Projects

Projects (Hyperlink)
Link (extern): https://www.bias.de/optische-messtechnik https://www.bias.de/optische-messtechnik


Most significant projects
Code Indication deutsch Indication englisch Cooperation partners Funding sources/agencies Term
DeflektAktiv Deflektometrie mit aktiver Displayregistrierung Phase measuring deflectometry with active display registration DFG 2021 - 2023
OPAL: Transfer Optische Oberflächenerfassung mit räumlich und zeitlich partiell kohärenten Lichtwellenfeldern, Erkenntnistransfer Optical surface metrology with spatially and temporally partially coherent light wave fields, application transfer Dr. G. Ehret, PTB; Dr. A. Beutler, Mahr GmbH DFG 2021 - 2024
Strukturfunktion II Untersuchung der Strukturfunktion zur Analyse optisch gemessener Oberflächendaten Investigation of the structure function for analysis of optically measured surface data DFG 2021 - 2023
SPICE II Formmessung mittels optischer Abbildung unter Verwendung von räumlich teilkohärentem Licht - Teil 2 Shape measurement by means of imaging using partially coherent illumination, part 2 DFG 2021 - 2024
PROFFLUSS Produktionsbegleitende Formerfassung an flüssigkeitsbenetzten Metalloberflächen VEW - Vereinigte Elektronik Werkstätten GmbH, Bremen Bremer Aufbau-Bank BAB 2021 - 2022
HoMiTrans Hochauflösende optische Mikroskopie mittels transmissiver Mikrostrukturen Super-resolution optical microscopy using transmissive micro structures DFG 2020 - 2022
HyperCOMet Hyperzentrische Bildgebung in der kohärent-optischen Messtechnik Hypercentric imaging in coherent optical metrology DFG 2020 - 2013
LBM-DimQ Hochpräzises, dimensionelles Erfassen des schichtweisen Lagenaufbaus beim LBM-Verfahren mit einem neuen Prüfkonzept AiF 2020 - 2022
HoloGen Wellenfront-Formung durch computergenerierte Volumenhologramme für optogenetische Anwendungen Wavefront shaping by computer generated volume holograms for optogenetic applications DFG 2020 - 2023
KaSiFo Kamerakalibrierung durch Sichtfäden mit pixelaufgelöster Fokusbestimmung Camera calibration by vision threads with pixel-resolved focus measurement DFG 2019 - 2021
SensATion Erfassung und Analyse von THz-Strahlung auf Basis der räumlichen Kohärenzfunktion Sensing and Analysis of THz Radiation using the Coherence Function Prof. Martin Koch, Phillipps-Universität Marburg DFG 2019 - 2022
MultiDeflekt Ganzheitliche Multi-Kamera Deflektometrie (MultiDeflekt) Holistic multi-camera deflectometry DFG 2019 - 2021
RELPH II Referenzlose Phasenholographie zur Rekonstruktion vollständiger optischer Wellenfelder in Messtechnik und Bildwiedergabe Referenceless phase holography for reconstruction of complete optical wave fields for metrology and display DFG 2018 - 2020
OPAL II Optische Oberflächenerfassung mit räumlich und zeitlich partiell kohärenten Lichtwellenfeldern, Teil 2 Optical surface metrology with spatially and temporally partially coherent light wave fields Dr. G. Ehret, PTB DFG 2018 - 2020
OptiSens Optischer Sensor zur fertigungsbegleitenden Qualitätsprüfung transparenter Kunststoffschläuche SIKORA AG Land Bremen 2017 - 2018
DOTS Entwicklung von Prüfvorschriften und Prüfkörpern zur Qualifizierung der Deflektometrie DFG 2017 - 2020
Sichtstrahl Plus Effiziente, simultane Sichtstrahlkalibrierung und Systemorientierung für hochgenaue geometrischoptische 3D-Messsysteme (Sichtstrahl Plus) DFG 2016 - 2019
Strukturfunktion Untersuchung der Strukturfunktion zur Analyse optisch gemessener Oberflächen DFG 2016 - 2019
MoniKal Hochgenaue deflektometrische Formmessung durch Berücksichtigung der nichtlinearen Eigenschaften eines Displays als Referenzebene -IPROM- Univ. Braunschweig- DFG 2016 - 2018
Werkzeuglebensdauer 3 SFB 747 Mikrokaltumformen - Prozesse, Charakterisierung, Optimierung
Teilprojekt B03: Erhöhung der Standzeit von Tiefziehwerkzeugen
DFG 2015 - 2018
Sichere Prozesse 3 SFB 747 Mikrokaltumformen - Prozesse, Charakterisierung, Optimierung
Teilprojekt B05: Qualitätsprüfung und logistische Qualitätslenkung mikrotechnischer Fertigungsprozesse
DFG 2015 - 2018
Gamma-Profilometrie Formerfassung auf Basis der differentiellen Messung des zeitlichen Kohärenzgrades DFG 2015 - 2016
SPICE Ultra-Fast common path White Light Interferometry DFG 2015 - 2018
DOORS Diffraktiv-optische Oberflächen mit räumlich veränderlichem Strukturwinkel DFG 2015 - 2018
WiMCam BLADE Wing Measurement Campaign EU 2015 - 2016
RELPH Referenzlose Phasenholographie zur Rekonstruktion vollständiger optischer Wellenfelder in Messtechnik und Bildwiedergabe Referenceless phase holography for reconstruction of complete optical wave fields for metrology and displays Institut für Technische Optik, Stuttgart
EEE Departmen, Bilkent University, Ankara
RF Media Lab., Oulu Southern Institute,University Oulu, Finnland
DFG 2014 - 2016
OPAL Optische Oberflächenmessung mit räumlich und zeitlich partiell kohärenten Lichtwellenfeldern Optical surface metrology with spatially and temporarily partially coherent light wave fields DFG 2014 - 2017
NanoPat Entwicklung eines Trennprozesses zur Herstellung von ultradünnen Siliziumsubstraten mittels nichtlinearer optischer Absorption durch Kurzpulsanregung BMWi 2013 - 2014
EMRP-REG EMRP Researcher Grant Contract EU 2013 - 2014
Lambwelle Wechselwirkungsmechanismen lasergenerierter Platten- und Scher-Horizontal-Wellen mit Imperfektionen in faserverstärkten Kunststoffen Interaction-mechanisms of laser-generated plate- und shearwaves with imperfections in fibre-reinforced plastics Faserinstitut Bremen e.V. (FIBRE) DFG 2012 - 2014
Qualitätskleben Verbundprojekt: Prozessintegrierte Qualitätssicherungsverfahren für die klebetechnische Fertigung von Faserverbundwerkstoffen; Teilvorhaben "Zerstörungsfreie Prüfung von Klebverbindungen mit erweitertem Laserultraschall" Optoprecision GmbH, Bremen
EADS Deutschland GmbH, Ottobrunn
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung e.V.,
FhG-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM), Bremen
BMBF 2011 - 2014
Werkzeuglebensdauer 2 SFB 747 Mikrokaltumformen - Prozesse, Charakterisierung, Optimierung
Teilprojekt B03: Erhöhung der Standzeit von Tiefziehwerkzeugen
DFG 2011 - 2014
Sichere Prozesse 2 SFB 747 Mikrokaltumformen - Prozesse, Charakterisierung, Optimierung
Teilprojekt B05: Qualitätsprüfung und logistische Qualitätslenkung mikrotechnischer Fertigungsprozesse
DFG 2011 - 2014
Dynaholo Dynamische Erzeugung von Lichtwellenfeldern mit Hilfe von Computer-Generierten Volumen-Hologrammen Institut für Technische Optik, Stuttgart
Electrical and Electronics Engineering Dept., Bilkent University, Ankara
Dept. of Engineering, University of Aberdeen
DFG 2011 - 2014
WiMo Outer wing metroloy EU 2011 - 2015
MEGaFIT Manufacturing error-free goods at first time EU 2011 - 2014


Agencies that have funded your research during the past five years (public institutions and foundations)
» University of Bremen/Central Research Development Fund
» DFG
» BMBF
» BMWi
» EU (7. FP)
» Other Public Institutions
» State of Bremen (without basic finance)


Funding sources during the past five years (enterprises)
Company name Country of origin Term
Airbus Operations GmbH Germany
Astrium GmbH Germany
Cosine BV Netherlands
ESO Headquarters Germany


Expertise
Sorry - only available in german Branche/Forschungsbereich:
Optische Technologien gehören zu den sog. Enablern, d.h. sie ermöglichen eine Vielzahl kommerziell relevanter Verfahren und Prozesse. Gemäß dem Leitsatz -Wissen schafft Wirtschaft- arbeiten wir an aktuellen Forschungsthemen, um diese in nutzbringende Innovationen umzusetzen. Unsere Kunden sind u.A. im Bereich Flugzeugbau, Raumfahrt, Schiffbau, Schienenfahrzeug- und Automobilbau, Halbleiter und Opto-Elektronik sowie Mess- und Prüftechnik zu finden.

Schwerpunkt der Geschäftsaktivitäten / Forschung (Arbeitsfelder)
- Messsysteme zur Form- und Verformungsmessung
- Zerstörungsfreie Prüfung
- Optoelektronische Systeme
- Optik-Design und Simulation

Forschungs- bzw. Entwicklungsschwerpunkte:
- (In-line) Fertigungs- und Qualitätsmesstechnik mittels hochgenauer, robuster und schneller 3D-Messtechnik wie z.B. Holographie, Scherographie, Streifenprojektion, Deflektometrie
- Zerstörungsfreie Prüfung und Materialanalyse mit (Laser-)Ultraschall, Röntgen CT und Scherographie
- Entwicklung kompakter, robuster, schneller, hochgenauer und intelligenter Mess-, Sensor- und informationsverarbeitenden Systeme
- Mikro- und nano-optoelektronische Komponenten
- Design und Auslegung optischer und optoelektronischer Systeme
- Prototypenmesssysteme

ZERSTÖRUNGSFREIE PRÜFUNG
Die zerstörungsfreie Prüfung erfolgt am BIAS mit Röntgen, Ultraschall und laserbasierten Methoden und dient der Erforschung und Entwicklung neuer Möglichkeiten zur kontaktlosen Materialprüfung. Beispiele für Dienstleistungsangebote finden sich in den Bereichen Laserultraschall, Röntgen-CT, Scherografie oder Vibrometrie.
Für die kontaktlose Laser-Ultraschalltechnik ergeben sich vielfältige
Anwendungsmöglichkeiten an nahezu beliebigen Werkstoffen. Immer dann, wenn der Einsatz der konventionellen Kontaktprüfung eingeschränkt oder nicht möglich ist oder der Kundenwunsch sich an einer speziellen Applikation orientiert, kann diese Methode
- kontaktlos und zerstörungsfrei
- an schnell bewegten heißen und kalten Objekten
- und unabhängig von der Bauteilgeometrie
Ultraschalldaten für die Materialprüfung und zur Ermittlung von Kennwerten liefern.

RÖNTGEN-COMPUTERTOMOGRAPHIE (RÖNTGEN-CT)
Die Röntgen-CT bietet neue Möglichkeiten sowohl für Dienstleistungen als auch für die Forschung im Bereich der 3D-Material- und Strukturanalyse sowie Metrologie vor allem für Metalle, Halbleiter, Polymere, Keramikwerkstoffe, Werkstoffverbünde und Verbundwerkstoffe sowie für optische oder elektronische Bauelemente und integrierte Schaltungen. Abhängig von den zu untersuchenden Proben wird eine Detailerkennbarkeit bis in den Submikrometerbereich erreicht.
Für den Anwender ergeben sich eine Vielzahl von Möglichkeiten wie
- hochauflösende Messung komplexer 3D-Geometrien,
- Soll-Ist Vergleich z.B. mit CAD-Daten,
- Wandstärkenmessung,
- Strukturuntersuchung und innere Fehleranalyse,
- Automatisierte 3D Lunker- und Porenanalyse,
- Montagekontrolle und Reverse Engineering.

MIKRO- UND NANO-OPTISCHE KOMPONENTEN
Anwendungen der Mikro- und Nano-Optik reichen von photonischen integrierten Schaltkreisen (PICs) bis zur Sensorik oder Medizintechnik. Dabei sind u.U. Strukturgrößen bis in den Nanometerbereich notwendig. Hierzu stehen am BIAS ein Nanostrukturlabor mit über 100 m2 Reinraumfläche und folgende Anlagen zur Verfügung:
- Nanoscribe Photonic Professional System zur maskenlosen 3D-Strukturierung mittels 2-Photonen-Polymerisation für Mikro- und Nano-optische Komponenten wie z.B. DOEs, Wellenleiter oder Koppler.
- SEM/FIB Dual-Beam System mit Elektronenstrahl-Lithographie und Gas Injection System zur Oberflächencharakterisierung und -manipulation im Mikro- und Nanometerbereich.
- Laser Enabled Nano Ablation (LENA) zur Substrat-modifikation im Materialvolumen von Polymeren, Gläsern und Halbleitern durch Mehrphotonenabsorption zur Integration mikrooptischer Elemente wie z.B. Wellenleiter oder 3D Volumenhologramme.
- Modular Optical Nano-Analyser (MONA) zur optischen Charakterisierung photonischer Komponenten wie z.B. dem Strahlprofil von Lichtleitern.
- Physikalische Gasphasenabscheidung zur Deposition metallischer und dielektrischer Schichten sowie chemisches Trockenätzen zur Reinigung, Aktivierung, Ätzung und Beschichtung von Substraten.
- Konfokalmikroskop zur 3D-Erfassung von Höhenprofilen und Oberflächen-Rauheiten gemäß ISO 25178 und ISO 4287:1997.

FRINGE PROCESSOR - SOFTWARE FÜR TECHNISCH-WISSENSCHAFTLICHE BILDVERARBEITUNG
Der BIAS Fringe ProcessorTM wurde speziell für die wissenschaftliche Bildverarbeitung in der Optischen Messtechnik sowie zur Steuerung optoelektronischer (Mess-) Systeme und der anschließenden automatisierten Auswertung entwickelt. Mit den
zahlreichen Bildbearbeitungsfunktionen wie
- Fourier Transformation (FFT),
- diversen Filtern und
- vielen Spezialfunktionen
lassen sich Bilder interaktiv bearbeiten und auswerten. Entsprechend unserer Forschungsschwerpunkte bieten wir Messsystemmodule für folgende Anwendungen an:
- interferometrische Methoden wie Scherografie und Holografie,
- Streifenprojektion, Deflektometrie und
- Laser-Ultraschall (für die zerstörungsfreie Prüfung).
Die Software wird in Labor und Industrie eingesetzt, typischerweise als Teil eines kompletten Messsystems, häufig mit jeweils projektspezifischen Erweiterungen.
Auch komplexe Messsysteme inkl. anzusteuernder Hardwarekomponenten lassen sich einfach realisieren und flexibel gestalten. Zu den Standardbauteilen gehören
- Kameras,
- Projektoren, Monitore oder räumliche Lichtmodulatoren (Spatial Light Modulators, SLMs),
- I/O-Hardware zur Steuerung von Phasenschiebern, Lasern und allgemein Lichtquellen, sowie Faserumschalter,
- Verfahrtische,
- Wellenformgeneratoren und Oszilloskope.
Auch Lasertracker und Industrieroboter werden in vollautomatische Messsysteme integriert.
Das mitgelieferte Software Development Kit (SDK) erlaubt, basierend auf modernem C++, eigene Module und Algorithmen zu realisieren. Wir unterstützen Sie bei Ihrer Anwendung oder auch in gemeinsamen Forschungs- oder Entwicklungsprojekten.
Eine Demo-Version ist frei verfügbar unter www.fringeprocessor.de/downloads.

Ideen für mögliche Projekte:
- Problemlösungen für die (In-line) Qualitätssicherung mittels hochgenauer, robuster und schneller 3D-Messtechnik und zerstörungsfreier Prüfung
- Optik Design und Simulation für refraktive und diffraktive Optiken.





Scientific Activities


Publications (Hyperlink)
Link (extern): http://www.bias.de/publikationen-bergmann/ http://www.bias.de/publikationen-bergmann/


Most significant Publications
Gamma-profilometry: a new paradigm for precise optical metrology
Type
Author(s)Falldorf, C.; Agour, M.; Müller, A. F.; Bergmann, R. B.
Year2021
InOptics Express
Year2021
Issue29, 22
Pages36100-36110
Doihttps://doi.org/10.1364/OE.434510
Link zu VolltextLink (extern): https://www.osapublishing.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-29-22-36100&id=461908 https://www.osapublishing.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-29-22-36100&id=461908
Article
 
Multicolor holographic display of 3D scenes using referenceless phase holography (RELPH)
Type
Author(s)Müller, A. F.; Rukin, I.; Falldorf, C.; Bergmann, R.B.
Year2021
InPhotonics
Year2021
Issue8
Pages247
Doihttps://doi.org/10.3390/photonics8070247
Link zu VolltextLink (extern): https://www.mdpi.com/2304-6732/8/7/247 https://www.mdpi.com/2304-6732/8/7/247
Article
 
Optical In-Process Measurement: Concepts for precise, fast and robust optical metrology for complex measurement situations
Type
Author(s)R. B. Bergmann; M. Kalms; C. Falldorf
Year2021
InApplied Science
Year2021
Issue11
Pages10533
Doihttps://doi.org/10.3390/app112210533
Link zu VolltextLink (extern): https://www.mdpi.com/2076-3417/11/22/10533 https://www.mdpi.com/2076-3417/11/22/10533
Article
 
Multiple Aperture Shear-Interferometry (MArS): a solution to the aperture problem for the form measurement of aspheric surfaces
Type
Author(s)A. F. Müller; C. Falldorf; M. Lotzgeselle; G. Ehret; R. B. Bergmann
Year2020
InOptics Express
Year2020
Issue28, 23
Pages34677-34691
Doihttps://doi.org/10.1364/OE.408979
Link zu VolltextLink (extern): https://www.osapublishing.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-28-23-34677&id=442116 https://www.osapublishing.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-28-23-34677&id=442116
Article
 
Structure function analysis of powder beds in additive manufacturing by laser beam melting
Type
Author(s)Kalms, M.; Bergmann, R. B.
Year2020
InAdditive Manufacturing
Year2020
Issue36
Pages101396
Doihttps://doi.org/10.1016/j.addma.2020.101396
Link zu VolltextLink (extern): https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214860420307685 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214860420307685
Article
 


 

First Ph.D. supervisor
Title of the dissertation First name Last name Sex Year
Optical efficiency of concentrating solar thermal collectors - Investigation on loss mechanism of reflector concepts Anna Heimsath weiblich 2020
Shearing-Interferometrie mit einer teilkohärenten Multi-Quellen-Beleuchtung zur Formmessung von Optiken Jan-Hendrik Hagemann männlich 2020
Material modifications due to nonlinear effects created by multiphoton absorption in single crystalline silicon Vijay Vittal Parsi Sreenivas männlich 2017
Wafer field synth. and inverse problem in 3D digital holography Edwin N. Kamau männlich 2016
Hochaufgelöste Rekonstruktion von Wellenfeldern aus Messungen mit unbekannter Sensorlage Colin Dankwart männlich 2015
Determination of the complex amplitude of monochromatic light from a set of intensity observations Mostafa Agour männlich 2011

Second Ph.D. supervisor
Title of the dissertation First name Last name Sex Year Status Bezeichnung Uni
Optical and acoustical microfluidic actuation elements Lukas Brandhoff männlich 2016 Uni Bremen Universität Bremen
Optische Erfassung von Defekten mittels multiskaliger Mess- und Inspektionstechnik Moritz Krauss männlich 2014 other University Universität Hannover
System-Aufstellungen als Instrument zur Unternehmensführung im Rahmen komplexer Entscheidungsprozesse und erste Ansätze für ein naturwissenschafltich begründetes Erklärungsmodell für den dahinterligenden Prozess Claas Falldorf männlich 2009 Uni Bremen Universität Bremen


 


Conferences organized by you during the past five years

Titel Year Hyperlink
122. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für angewandte Optik (DGaO), Tagungsleitung R. B. Bergmann, 21.-23.09.2021, Bremen 2021 Link (extern): https://dgao.de/jahrestagung/ https://dgao.de/jahrestagung/ 
121. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für angewandte Optik (DGaO), Tagungsleitung R. B. Bergmann, geplant 02.-06.06.2020, Bremen, aufgrund Corona nur Tagungsband 2020 Link (extern): https://dgao.de https://dgao.de 
Frontiers in Optical Metrology“, TOM 6, Chairs: R. B. Bergmann, B. Bodermann, in EOSAM 2020, geplant 7. – 11. 9. 2020 Porto, aufgrund Corona nur online 2020 Link (extern): https://www.europeanoptics.org/events/eos/eosam2020.html https://www.europeanoptics.org/events/eos/eosam2020.html 
Frontiers in optical metrology, im Rahmen des "European Optical Society Biennial Meeting" EOSAM 2018) in Delft, NL 2018 Link (extern): https://www.europeanoptics.org/events/eosam-2018.html https://www.europeanoptics.org/events/eosam-2018.html 
Metrology methods, im Rahmen des "European Optical Society Annual Meeting" (EOSAM 2016) in Berlin 2016 Link (extern): http://www.old.myeos.org/events/eosam2016 http://www.old.myeos.org/events/eosam2016 
Gradient Based Optical Metrology 2015  
Si-Photonics, im Rahmen des "European Optical Society Annual Meeting" (EOSAM 2014) in Berlin 2014 Link (extern): http://www.old.myeos.org/events/eosam2014 http://www.old.myeos.org/events/eosam2014 



Visiting Scientists
Name Term Institution of origin Country of origin
Prof. Dr. Andreas Bill 05.06.2009 UCLB United States
Prof. Dr. J. Watson 12.-21.06.2012 Univ. of Aberdeen United Kingdom



Resources


Resources
Sorry - only available in german Branche/Forschungsbereich:
Optische Technologien gehören zu den sog. Enablern, d.h. sie ermöglichen eine Vielzahl kommerziell relevanter Verfahren und Prozesse. Gemäß dem Leitsatz -Wissen schafft Wirtschaft- arbeiten wir an aktuellen Forschungsthemen, um diese in nutzbringende Innovationen umzusetzen. Unsere Kunden sind u.A. im Bereich Flugzeugbau, Raumfahrt, Schiffbau, Schienenfahrzeug- und Automobilbau, Halbleiter und Opto-Elektronik sowie Mess- und Prüftechnik zu finden.

Schwerpunkt der Geschäftsaktivitäten / Forschung (Arbeitsfelder)
- Messsysteme zur Form- und Verformungsmessung
- Zerstörungsfreie Prüfung
- Optoelektronische Systeme
- Optik-Design und Simulation

Forschungs- bzw. Entwicklungsschwerpunkte:
- (In-line) Fertigungs- und Qualitätsmesstechnik mittels hochgenauer, robuster und schneller 3D-Messtechnik wie z.B. Holographie, Scherographie, Streifenprojektion, Deflektometrie
- Zerstörungsfreie Prüfung und Materialanalyse mit (Laser-)Ultraschall, Röntgen CT und Scherographie
- Entwicklung kompakter, robuster, schneller, hochgenauer und intelligenter Mess-, Sensor- und informationsverarbeitenden Systeme
- Mikro- und nano-optoelektronische Komponenten
- Design und Auslegung optischer und optoelektronischer Systeme
- Prototypenmesssysteme

ZERSTÖRUNGSFREIE PRÜFUNG
Die zerstörungsfreie Prüfung erfolgt am BIAS mit Röntgen, Ultraschall und laserbasierten Methoden und dient der Erforschung und Entwicklung neuer Möglichkeiten zur kontaktlosen Materialprüfung. Beispiele für Dienstleistungsangebote finden sich in den Bereichen Laserultraschall, Röntgen-CT, Scherografie oder Vibrometrie.
Für die kontaktlose Laser-Ultraschalltechnik ergeben sich vielfältige
Anwendungsmöglichkeiten an nahezu beliebigen Werkstoffen. Immer dann, wenn der Einsatz der konventionellen Kontaktprüfung eingeschränkt oder nicht möglich ist oder der Kundenwunsch sich an einer speziellen Applikation orientiert, kann diese Methode
- kontaktlos und zerstörungsfrei
- an schnell bewegten heißen und kalten Objekten
- und unabhängig von der Bauteilgeometrie
Ultraschalldaten für die Materialprüfung und zur Ermittlung von Kennwerten liefern.

RÖNTGEN-COMPUTERTOMOGRAPHIE (RÖNTGEN-CT)
Die Röntgen-CT bietet neue Möglichkeiten sowohl für Dienstleistungen als auch für die Forschung im Bereich der 3D-Material- und Strukturanalyse sowie Metrologie vor allem für Metalle, Halbleiter, Polymere, Keramikwerkstoffe, Werkstoffverbünde und Verbundwerkstoffe sowie für optische oder elektronische Bauelemente und integrierte Schaltungen. Abhängig von den zu untersuchenden Proben wird eine Detailerkennbarkeit bis in den Submikrometerbereich erreicht.
Für den Anwender ergeben sich eine Vielzahl von Möglichkeiten wie
- hochauflösende Messung komplexer 3D-Geometrien,
- Soll-Ist Vergleich z.B. mit CAD-Daten,
- Wandstärkenmessung,
- Strukturuntersuchung und innere Fehleranalyse,
- Automatisierte 3D Lunker- und Porenanalyse,
- Montagekontrolle und Reverse Engineering.

MIKRO- UND NANO-OPTISCHE KOMPONENTEN
Anwendungen der Mikro- und Nano-Optik reichen von photonischen integrierten Schaltkreisen (PICs) bis zur Sensorik oder Medizintechnik. Dabei sind u.U. Strukturgrößen bis in den Nanometerbereich notwendig. Hierzu stehen am BIAS ein Nanostrukturlabor mit über 100 m2 Reinraumfläche und folgende Anlagen zur Verfügung:
- Nanoscribe Photonic Professional System zur maskenlosen 3D-Strukturierung mittels 2-Photonen-Polymerisation für Mikro- und Nano-optische Komponenten wie z.B. DOEs, Wellenleiter oder Koppler.
- SEM/FIB Dual-Beam System mit Elektronenstrahl-Lithographie und Gas Injection System zur Oberflächencharakterisierung und -manipulation im Mikro- und Nanometerbereich.
- Laser Enabled Nano Ablation (LENA) zur Substrat-modifikation im Materialvolumen von Polymeren, Gläsern und Halbleitern durch Mehrphotonenabsorption zur Integration mikrooptischer Elemente wie z.B. Wellenleiter oder 3D Volumenhologramme.
- Modular Optical Nano-Analyser (MONA) zur optischen Charakterisierung photonischer Komponenten wie z.B. dem Strahlprofil von Lichtleitern.
- Physikalische Gasphasenabscheidung zur Deposition metallischer und dielektrischer Schichten sowie chemisches Trockenätzen zur Reinigung, Aktivierung, Ätzung und Beschichtung von Substraten.
- Konfokalmikroskop zur 3D-Erfassung von Höhenprofilen und Oberflächen-Rauheiten gemäß ISO 25178 und ISO 4287:1997.

FRINGE PROCESSOR - SOFTWARE FÜR TECHNISCH-WISSENSCHAFTLICHE BILDVERARBEITUNG
Der BIAS Fringe ProcessorTM wurde speziell für die wissenschaftliche Bildverarbeitung in der Optischen Messtechnik sowie zur Steuerung optoelektronischer (Mess-) Systeme und der anschließenden automatisierten Auswertung entwickelt. Mit den
zahlreichen Bildbearbeitungsfunktionen wie
- Fourier Transformation (FFT),
- diversen Filtern und
- vielen Spezialfunktionen
lassen sich Bilder interaktiv bearbeiten und auswerten. Entsprechend unserer Forschungsschwerpunkte bieten wir Messsystemmodule für folgende Anwendungen an:
- interferometrische Methoden wie Scherografie und Holografie,
- Streifenprojektion, Deflektometrie und
- Laser-Ultraschall (für die zerstörungsfreie Prüfung).
Die Software wird in Labor und Industrie eingesetzt, typischerweise als Teil eines kompletten Messsystems, häufig mit jeweils projektspezifischen Erweiterungen.
Auch komplexe Messsysteme inkl. anzusteuernder Hardwarekomponenten lassen sich einfach realisieren und flexibel gestalten. Zu den Standardbauteilen gehören
- Kameras,
- Projektoren, Monitore oder räumliche Lichtmodulatoren (Spatial Light Modulators, SLMs),
- I/O-Hardware zur Steuerung von Phasenschiebern, Lasern und allgemein Lichtquellen, sowie Faserumschalter,
- Verfahrtische,
- Wellenformgeneratoren und Oszilloskope.
Auch Lasertracker und Industrieroboter werden in vollautomatische Messsysteme integriert.
Das mitgelieferte Software Development Kit (SDK) erlaubt, basierend auf modernem C++, eigene Module und Algorithmen zu realisieren. Wir unterstützen Sie bei Ihrer Anwendung oder auch in gemeinsamen Forschungs- oder Entwicklungsprojekten.
Eine Demo-Version ist frei verfügbar unter www.fringeprocessor.de/downloads.

Ideen für mögliche Projekte:
- Problemlösungen für die (In-line) Qualitätssicherung mittels hochgenauer, robuster und schneller 3D-Messtechnik und zerstörungsfreier Prüfung
- Optik Design und Simulation für refraktive und diffraktive Optiken.



 




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