Die Ziele
Mit PolyChrome Berlin wird eine hybride photonische Integrations Plattform entwickelt, mit der vielfältige neuartige Anwendungen aus dem Bereich der Sensorik und Analytik kostengünstig und kompakt realisiert werden können. Die Erschließung eines weiten Wellenlängenbereichs von 400 nm – 1650 nm, sowie das Zusammenspiel von polymer- und siliziumnitrid basierten Lichtwellenleitern in Kombination mit der hybriden Integrationsfähigkeit bildet die Grundlage dafür. Die Leistungsfähigkeit der PolyChrome Plattform wird an sechs Demonstratoren gezeigt.
Das RUBIN-Bündnis
Das RUBIN-Bündnis PolyChrome Berlin widmet sich einer der wichtigsten Schlüsseltechnologie und Zukunftsbranche der Photonik durch den Aufbau einer Technologieplattform zur Realisierung von hybrid-optischen Komponenten, die Anwendung beispielsweise in der der Sensorik oder Analytik finden werden. Diese innovativen photonischen Bauelemente sind technologische Voraussetzung nicht zuletzt für die umfassende Digitalisierung der Gesellschaft und die Industrie 4.0.
Die Region
Um das Medium Licht ist in der Hauptstadtregion Berlin-Brandenburg ein Hochtechnologiezweig mit weltweiter Strahlkraft entstanden. Hier will das Bündnis PolyChrome Berlin weitere Alleinstellungsmerkmale für die Region schaffen und neue Potenziale erschließen. Das Bündnis ist in der Region bereits intensiv verankert. So besteht für den Bereich Photonik ein regionales Netzwerk mit 126 Mitgliedern. Vor diesem Hintergrund können nachhaltige Prozesse zur Unterstützung eines Strukturwandels entwickelt und etabliert werden.
Die Partner
Die Kernkompetenzen der 12 Partner aus dem RUBIN-Bündnis PolyChrome Berlin decken die gesamte Wertschöpfungskette ab, die für den Aufbau der Technologieplattform und deren kommerziellen Verwertung notwendig sind.
Anwendungen der PolyChrome-Plattform
Sichtbare Lichtquellen
Moderne Fluoreszenz-Mikroskopie und Flusszytometrie, welche auch dreidimensionale hochaufgelöste Aufnahmen mikroskopischer Proben erlauben, sind ohne Laser nicht vorstellbar. Diese Verfahren werden heute in starkem Maße in der Forschung bei biologischen und medizinischen Untersuchung eingesetzt.
SiN-Sensoren – Mikroringresonatoren
In einer rasant entwickelnden Gesellschaft sind Zeit und Kosten zu wichtigen Faktoren geworden. Diese Tatsache betrifft auch zunehmend das Gebiet der Sensorik. Kompakte optische Analysegeräte sollen diesen Anforderungen gerecht werden und eine schnelle, kosteneffiziente und spezifische Messung verschiedenster chemischer und biologischer Stoffe realisieren. Die Anwendungsmöglichkeiten sollen dabei viele Bereiche abdecken wie Diagnostik, Umweltanalytik, Life Science und auch Lebensmittelanalytik.
Die Kombination aus SiN-Ringresonatoren, funktionalisiert mit Nukleinsäure-basierten Fängermolekülen (Aptameren), kann genau diese Anforderungen erfüllen. Der Beweis dazu soll in diesem Entwicklungsprojekt erbracht werden. Hierzu werden zwei Anwendungsfelder definiert und Demonstratoren dafür gebaut.
Glasfaser als Sensor
Die Glasfaser eröffnet immer mehr Möglichkeiten zur Messung physikalischer Größen. Einerseits kann sie zur störungsfreien Übertragung der Mess-Signale dienen, andererseits hat sie das Potenzial, direkt als Sensor zu wirken. Die Messung kann dabei auch unter widrigen Bedingungen und an unzugänglichen Orten erfolgen. Elektrische und magnetische Störungen sowie Funkenbildung können vom Messort ferngehalten werden.