Technologieangebote Optik / Laser



Markierungsfreies High Content Screening für die digitale Pathologie

Forschern der Hochschule Reutlingen ist es gelungen, ein markierungsfreies Verfahren zu entwickeln, mit dem sich sowohl Chromosomen als auch Zellen und Gewebeschnitte bezüglich ihrer chemischen Eigenschaften in Form von Absorption und bezüglich ihrer morphologischen Eigenschaften in Form von Streulicht charakterisieren lassen. Die Messung erfolgt im ultravioletten und sichtbaren Licht mit Hilfe eines kompakten Spektrometrie-Moduls, das einfach und kostengünstig in Standardoptiken integriert werden kann.
Durch die Implementierung einer entsprechenden Zusatzfunktion in High Content Screening-Systemen kann direkt eine Abgrenzung von Tumor zu physiologischem Gewebe vorgenommen werden.

 

 

Neue Möglichkeiten zur chirurgischen Behandlung von Glioblastomen

Forschern der Hochschule Reutlingen ist es gelungen, ein markierungsfreies Verfahren zu entwickeln, mit dem sich sowohl Chromosomen als auch Zellen und Gewebeschnitte bezüglich ihrer chemischen Eigenschaften in Form von Absorption und bezüglich ihrer morphologischen Eigen¬schaften in Form von Streulicht charakterisieren lassen. Die Messung erfolgt im ultravioletten und sichtbaren Licht mit Hilfe eines kompakten Spektrometrie-Moduls, das einfach und kostengünstig in Standardoptiken integriert werden kann.
Die spektroskopische Messeinheit kann ohne Probleme an einem Operationsmikroskop oder Endoskop angebracht werden. Das so erhaltene Bild wird dann direkt analysiert und dient dem Operateur zur Entscheidungsfindung.

 

 

Refraktive Linsen aus gerollten und strukturierten Folien für röntgenoptische Systeme

Die erfindungsgemäße Röntgenlinse erlaubt die Fokussierung von Röntgenstrahlen in einem Punktfokus von wenigen 10 µm Durchmesser und zeichnet sich außerdem durch hohe Transmissivität und geringe Absorptionsverluste aus. Sie ist vor allem interessant für Röntgenanalyseverfahren, für die eine hohe Strahlungsintensität benötigt wird, da im Fokus zehnfach erhöhte Strahlungsintensitäten erreicht werden.
Die Linsen sind einfach und damit kostengünstig herstellbar.

 

 

Einfaches Spleißen und reduzierte Kopplungsverluste beim Verbinden von optischen Fest- und Hohlkernfasern

Optische Fasern eignen sich besonders für Datenübertragung über lange Strecken, da die Dämpfungsverluste wesentlich geringer sind, als z. B. bei Kupferleitern. Wissenschaftler der Universität Stuttgart haben nun ein Verfahren zum Verbinden von Festkern- und Hohlkernfasern entwickelt, das sich durch geringe Kopplungsverluste auszeichnet und einfach und flexibel in der Handhabung ist. Insbesondere ist es auch für flüssigkeitsgefüllte Hohlkernfasern geeignet. Das Verfahren ermöglicht die Verbindung von Fasern unterschiedlicher Durchmesser sowie ein dauerhaftes, verlustarmes Fügen der Fasern ohne Hitzeeinwirkung.

 

 

Optische Kohärenztomographie mit erweitertem Dynamikbereich

Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) wurde eine Methode für die Durchführung von Tiefenscans entwickelt, mit der - unabhängig vom Dynamikbereich des AD-Wandlers - der komplette Empfindlichkeitsbereich der analogen Komponenten eines OCT-Systems genutzt werden kann.
Durch den Einsatz einer adaptiv analogen Signalverarbeitungseinheit wird das Rückstreusignal aus der Probe in Abhängigkeit von der Abtasttiefe aufbereitet, bevor es in ein digitales Signal umgewandelt wird. Dies stellt sicher, dass auch die Daten der schwächeren optischen Signale zur Weiterverarbeitung zur Verfügung stehen. Das ursprüngliche Signal kann durch eine eineindeutige Abbildungsvorschrift rekonstruiert werden. Durch die erfindungsgemäße Technologie werden die Aufzeichnung von Rückstreuprofilen mit großen Leistungsvariationen und die Detektion von Streuereignissen auch in großer Probentiefe und stark streuenden Medien möglich. 

 

 

Hochpräzise optische Distanzmessung mit mehreren Frequenzkämmen

Die Erfindung der Frequenzkammquelle hat es erstmals möglich gemacht, Frequenzen von Lichtwellen direkt zu messen, statt sie von der Wellenlänge abzuleiten. Dies eröffnet auch in der optischen Distanzmessung neue Möglichkeiten für hochgenaue Messungen. Ein Problem stellte bislang jedoch die Tatsache dar, dass der Eindeutigkeitsbereich bei steigender Messgenauigkeit sinkt.
Am Karlsruher Institut für Technologie wurde nun ein Messverfahren entwickelt, das die Distanzmessung mit einer Genauigkeit im Nanometerbereich auch über kilometerlange Strecken ermöglicht. Durch die Nutzung von zwei Frequenzkämmen mit unterschiedlichen Linienabständen, die Erzeugung von Schwebungssignalen und die geschickte Auswertung von Phasenverschiebungen kann der maximale Messbereich auch bei großem Linienabstand der einzelnen Frequenzkämme prinzipiell beliebig vergrößert werden, ohne den Eindeutigkeitsbereich der Messung einzuschränken.

 

 

Chromosomenscreening ohne Anfärben

Forscher der Hochschule Reutlingen entwickelten ein markierungsfreies Verfahren zur Charakterisierung von Metaphasen-Chromosomen. Mit diesem Verfahren und dem zugehörigen Auswertealgorithmus können sowohl die chemischen Eigenschaften der Chromosomen durch Messung der Absorption als auch ihre morphologischen Eigenschaften durch Messung des Streulichts visualisiert werden. Da die Bänder auf den Chromosomen mit hoher Auflösung charakterisiert werden können, ist zur Identifizierung eines Chromosoms keine Färbung notwendig. Die erfindungsgemäße Technik kann in alle bildgebenden Verfahren (z. B. Mikroskope) eingebaut werden.

 

 

Vorrichtung zur Rotation 3-dimensionaler Proben in der Mikroskopie

Wissenschaftler der Hochschule Aalen - Technik und Wirtschaft entwickelten eine Vorrichtung zur Probenrotation, die in Verbindung mit unterschiedlichen Mikroskopie-Verfahren - auch Lichtscheibenmikroskopie und Laser-Scanning-Mikroskopie - eingesetzt werden kann. Damit wird es erstmals möglich, eine 3-dimensionale Probe unter Nutzung vorhandener Mikroskope von allen Seiten zu betrachten. Da die Probe ihre Position in Bezug auf das Mikroskop nicht verändert, eröffnen sich, beispielsweise in Kombination mit Single Plane Imaging, neue Möglichkeiten bei der 3-D-Rekonstruktion von Proben.

 

Rotationsansichten eines Ruderfußkrebses

 

 

Passive Terahertz-Strahlungsquelle

Terahertz-Strahlung findet zunehmend Eingang in kommerzielle Anwendungen. Insbesondere der Einsatz in Sicherheitstechnologien wird intensiv geprüft. Ebenfalls großes Potential bietet die Terahertz-Strahlung in der Spektralanalyse, da Gase und Festkörper im THz-Frequenzbereich einen spektralen Fingerabdruck aufweisen. Das neu entwickelte Konzept für Terahertz-Strahlungsquellen bietet die Möglichkeit, in Kombination mit einem Kurzpulslaser (Festkörper- oder Faserlaser) mit hoher Effizienz Terahertz-Strahlung zu erzeugen, und zwar ohne externe elektrische Felder.

 

 

Korrektur des Winkelmessfehlers von optischen Drehgebern bereits vor der Generierung des Sensorsignals

Die rein optische Kompensation des Winkelfehlers bei Exzentrizität der Kodierscheiben von Drehwinkelsensoren ermöglicht den robusten Aufbau eines Sensors mit justagefreier Montage der Kodierscheibe. Über eine diffraktive Kompensationsspur wird die Beleuchtungsposition auf der Maßspur bereits vor der Generierung des eigentlichen Positionssignals korrigiert.

 

 

Optik zur Umwandlung eines Linienscans in einen Raumscan

Die Erfindung ermöglicht es, mit Hilfe von Mikrolinsen, einem hochdispersiven Dünnschichtfilter und einer durchstimmbaren Laserdiode einen Raumscan ohne bewegliche Teile zu realisieren. Kompakter Aufbau bzw. Miniaturisierung und Unempfindlichkeit gegen Vibrationen sind nur einige Beispiele für die erreichbaren Vorteile mit diesem neuartigen 3-D-Scanneraufbau.

 

 

Aktiver Spiegel mit variabler Brennweite

An der Universität Freiburg wurde ein aktives Spiegelsystem entwickelt, das es ermöglicht, die Brennweite über große Bereiche zu variieren. Aufgrund seiner speziellen Konstruktion bewahrt der Spiegel dabei seine parabolische Form und die damit verbundene gute Strahlqualität.