TOPTICA eagleyard entwickelt in diesem Rahmen mit weiteren Projektpartnern mobile Analyseverfahren für Mikroplastik in Wasserproben, so dass die Umweltsensorik zukünftig die Möglichkeiten der Quantenphotonik nutzen kann.

Kläranlagen sind aktuell noch nicht in der Lage Mikroplastik vollständig herauszufiltern, was ein erhöhtes Risiko für die Umwelt und den Menschen darstellt. Gleichzeitig sind aktuelle Messgeräte zu groß und zu empfindlich für den mobilen Einsatz. SIM-QPla setzt genau hier an und fokussiert sich auf die Analysemethodik für aufbereitetes Abwasser. Aktuell werden bei der Detektion und Analyse von Mikroplastikpartikeln in Wasser vor allem MIR-Spektroskopiesysteme eingesetzt. Die Absorption des Lichts im mittleren Infrarotbereich durch Kunststoffpartikel wird genutzt, um die kleinen Partikel zu erkennen und zu klassifizieren – ein vergleichsweise aufwändiges Verfahren, das die Partner im Projekt SIM-QPla revolutionieren wollen. Es soll eine technologische Grundlage für eine neue Klasse von MIR-Spektrometern geschaffen werden. Ziel ist es, mit dieser Technologie geringe Mengen Mikroplastik ohne aufwändige Probenaufbereitung nachzuweisen. Die Proben werden mit den Photonen im MIR-Bereich vermessen. So können z.B. Reinigungsstufen besser ausgebaut werden, um zukünftig mehr Mikroplastik aus dem Wasser herausfiltern zu können.

TOPTICA eagleyard entwickelt im SIM-QPla Forschungsprojekt ein hermetisch dichtes Butterfly-Gehäuse, um das Laserlicht über eine Glasfaser an das Spektrometer zu koppeln. Zur hermetischen Faserdurchführung wird erstmalig ein Konzept zur spannungsarmen Montage erprobt während für die effektive Wärmespreizung spezielle Submounts als Hochleistungskeramiken designt und implementiert werden. Für die Anwendung im Feldbetrieb ist es erforderlich, eine geringe Leistungsaufnahme des thermoelektrischen Kühlers bei gleichzeitig präziser Temperaturregelung zu realisieren.
Das Projektteam um Hendrick Thiem, Entwicklungsingenieur bei TOPTICA eagleyard, evaluiert unterschiedliche Konzepte zur Kollimation und Faserkopplung, da sich die Anforderungen dieses Projekts mit dem aktuellen Stand der Technik nicht erfüllen lassen. Die hohen Anforderungen der Analytik erfordern den Einsatz eines optischen Isolators, der in das miniaturisierte Package integriert wird. Zudem wird auch die elektrische Ansteuerung für den Pumplaser und das Sensormodul zur Integration in das Gesamtmodul miniaturisiert. Im weiteren Verlauf werden neuartige Fertigungsprozesse für die hochintegrierte Mikromontage in Kleinserien erarbeitet, damit die Laser Module zukünftig kosteneffizient gefertigt werden können.

Nach Projektende werden industrietaugliche Lasermodule für die Quantensensorik zur Verfügung stehen. Durch die Detektion im nahen Infrarotbereich werden die Gesamtkosten des Analysesystems erheblich reduziert.
SIM Q-Pla hat ein Projektvolumen von über 2,7 Millionen Euro und wird und über drei Jahre zu 77,2 % vom Bundesministerium für Forschung und Bildung (BMBF) gefördert wird. Neben TOPTICA eagleyard gehören das Ferdinand-Braun-Institut, die Westphalia Datalab GmbH, die Humboldt Universität zu Berlin, die Westfälische Wilhelms-Universität Münster und die WESSLING GmbH zu den Projektpartnern.

Auf der diesjährigen Photonics West, die vom 25—27. Januar in San Francisco stattfinden wird, launcht TOPTICA eagleyard ein wegweisendes Produkt: einen Tapered Amplifier in einem Standard Butterfly Gehäuse

Basierend auf dem bereits bewährten Produktportfolio der Tapered Amplifier wurden zwei neue Varianten entwickelt, die mit dieser neuen Gehäuselösung viele Vorteile aufweisen. Beide bieten gängige Faseranschlüsse und sind für industrielle Zwecke einfach zu nutzen, da der Tapered Amplifier in einem hermetisch abgedichtetem Butterfly Gehäuse integriert ist und somit sehr robust und unempfindlich ist. Beide Varianten überzeugen durch einfache Nutzbarkeit, da aufwändige Justageprozesse nicht mehr erforderlich sind. Das runde Strahlprofil ermöglicht zusätzlich eine ideale Faserkopplung und Fokussierung.

Die neuen Varianten des Tapered Amplifiers werden hauptsächlich in der Spektroskopie und für Atom-Uhren eingesetzt werden, sowie auch für die Quantentechnologie relevant sein. Durch die Möglichkeit zur einfacheren Systemintegration und die Robustheit des Gehäuses wird eine Skalierbarkeit erreicht, von der nicht nur Forschungsprojekte profitieren, sondern auch industrielle Anwendungen. So können entlang der Wertschöpfungskette zukünftig außerordentliche Ergebnisse erzielt werden: Aus Forschungsprojekten wie beispielsweise der Messung menschlicher Neuroaktivitäten, die Diagnostik von Tumoren oder die Steuerung von Prothesen durchs Gehirn können dank dieser neuen Innovation von TOPTICA eagleyard industrielle, skalierbare Produktionen entstehen.

Die wichtigsten Produkteigenschaften auf einen Blick:
• 2 W @ 852nm
• 3 W @ 780nm
• Erhält Linienbreite des Seeders (~300 kHz)
• Sehr gute SMSR (typ. > 50 dB)
• Integrierte Strahlformung
• Integriertes thermisches Management (NTC/TEC)
• “Plug and play” mit der Faserkopplung des Seed Lasers

Über TOPTICA eagleyard:
TOPTICA eagleyard ist in Berlin ansässig und ein führender Anbieter von Hochleistungslaserdioden im Wellenlängenbereich von 630 nm bis 1120 nm. Die weltweit eingesetzten Produkte vereinigen maximale Leistung, höchste Lebensdauer und ausgezeichnete Strahlqualität und sind dadurch besonders geeignet für industrielle, medizinische, wissenschaftliche und luftfahrttechnische Anwendungen. 2002 als Spin-off aus dem renommierten Ferdinand-Braun-Institut (FBH) hervorgegangen, übernimmt TOPTICA eagleyard heute eine führende Rolle mit ihrem GaAs-basierten Laserdioden-Portfolio. Mit ihrer Kompetenz, Erfahrung und dem Know-How, wird die Lücke zwischen Forschung und Industrie erfolgreich geschlossen. TOPTICA eagleyard ist auf allen relevanten Märkten weltweit aktiv, direkt und mit Vertriebspartnern, besonders in Europa, Asien und in den USA. Seit Januar 2013 gehört TOPTICA eagleyard zur TOPTICA Gruppe. Weitere Informationen finden Sie unter sind unter https://www.toptica-eagleyard.com.

Auf der diesjährigen Photonics West, die vom 25—27. Januar in San Francisco stattfinden wird, launcht TOPTICA eagleyard ein wegweisendes Produkt: das μMOPA. Diese Innovation wird bereits von Experten besonders wertgeschätzt und ist als Finalist des SPIE Prism Awards, dem Oscar der Branche, nominiert.

Unseren Entwicklern ist es gelungen ein einzigartiges Produkt zu entwickeln, das die Lücke zwischen Wissenschaft und Industrie schließt: Zum ersten Mal ist ein DBR Laser zusammen mit einem Tapered Amplifier monolithisch auf einem Chip in einem 14 Pin Butterfly Gehäuse integriert. Diese bahnbrechende Innovation reduziert die Komplexität in der Anwendung erheblich. Es ist zudem leicht montierbar, da Standard-Faserstecker genutzt werden. Das runde Strahlprofil ermöglicht zusätzlich eine ideale Faserkopplung und Fokussierung.

Das μMOPA wird hauptsächlich in der Raman Spektroskopie und der Interferometrie genutzt werden. Wissenschaftler an Universitäten und Instituten werden von diesem Neuprodukt profitieren, da es schnell und einfach aufgebaut werden kann. Die Benutzerfreundlichkeit und der Schutz vor Umwelteinflüssen durch das Butterfly-Gehäuse ermöglichen außerdem eine industrielle Nutzung mit entsprechender Skalierbarkeit, so dass mit herausragenden Resultaten entlang der Wertschöpfungskette zu rechnen ist.

Die wichtigsten Produkteigenschaften auf einen Blick:

• 1064 nm
• Hohe Ausgangsleistung (2 W)
• Schmale spektrale Breite (typ. 3 pm)
• 14 pin Butterfly Gehäuse
• Sehr gute SMSR (typ. > 50 dB)
• Integrierte Strahlformung (Restdivergenzen im mrad-Bereich)
• Integriertes thermisches Management (NTC/TEC)

Über TOPTICA eagleyard:
TOPTICA eagleyard ist in Berlin ansässig und ein führender Anbieter von Hochleistungslaserdioden im Wellenlängenbereich von 630 nm bis 1120 nm. Die weltweit eingesetzten Produkte vereinigen maximale Leistung, höchste Lebensdauer und ausgezeichnete Strahlqualität und sind dadurch besonders geeignet für industrielle, medizinische, wissenschaftliche und luftfahrttechnische Anwendungen. 2002 als Spin-off aus dem renommierten Ferdinand-Braun-Institut (FBH) hervorgegangen, übernimmt TOPTICA eagleyard heute eine führende Rolle mit ihrem GaAs-basierten Laserdioden-Portfolio. Mit ihrer Kompetenz, Erfahrung und dem Know-How, wird die Lücke zwischen Forschung und Industrie erfolgreich geschlossen. TOPTICA eagleyard ist auf allen relevanten Märkten weltweit aktiv, direkt und mit Vertriebspartnern, besonders in Europa, Asien und in den USA. Seit Januar 2013 gehört TOPTICA eagleyard zur TOPTICA Gruppe. Weitere Informationen finden Sie unter sind unter https://www.toptica-eagleyard.com.