BIAS - Bremer Institut für angewandte Strahltechnik GmbH

Das BIAS

Das 1977 gegründete BIAS arbeitet mit ca. 100 Mitarbeiterinnen und Mit­arbeitern an der Erforschung und Ent­wicklung optischer Technologien. Gemäß dem Leitsatz „Wissen schafft Wirtschaft“ bringen wir Ergebnisse aktueller Forschungsthemen in die Anwendung. Unsere Kunden kommen u. A. aus den Bereichen Flugzeugbau, Raumfahrt, Schiffbau, Schienenfahrzeug- und Automobilbau, Halbleiter und Opto-Elektronik sowie Mess- und Prüftechnik. Die Aktivitäten finden statt in den Geschäftsbereichen „Materialbearbeitung und Bearbei­tungssysteme“ (Leitung: Prof. Dr.-Ing. Frank Vollertsen) sowie „Optische Mess­technik und optoelektronische Systeme“ (Leitung: Prof. Dr. Ralf B. Bergmann). Das Profil des letzt­genannten Bereiches wird im Folgenden vorgestellt.

Optische Messtechnik und opto-elektronische Systeme

Die optische Messtechnik gehört zu den sog. „Enablern“ und ermöglicht eine Vielzahl kommerziell relevanter Verfahren und Prozesse, v.a. in der Qualitätssicherung. Zahlreiche Verbundprojekte mit der Industrie, aber auch mit Forschungseinrichtungen, belegen die praktische Bedeutung der am BIAS entwickelten optischen Messtechnologien. Folgende Kompetenzfelder sind vertreten:

Robuste, flächige, hochgenaue 3D-Form- und Verformungsmessung

Auch ohne Lasereinsatz lassen sich hohe Ortsauflösungen bei geringen Messzeiten erreichen. Für matte (streuende) Oberflächen mit Ab­messungen von einigen mm bis mehreren 10 m eignet sich die Strei­fenprojektion mit einer Tiefenauf-lösung von ca. 3 … 100 µm. Für spie­gelnde (glatte) Oberflächen eignet sich die Deflektometrie mit einer Tie­fenauflösung bis in den nm Bereich.

Die Deflektometrie ist der Interferometrie in der lokalen Empfindlichkeit ebenbürtig (einige nm), erreicht aufgrund der zugrundeliegenden Gradientenmessung aber global „nur“ eine Formmessunsicherheit von etwa 100 nm. Der Dynamikbereich der Deflektometrie ist der Interferometrie weit überlegen; mit sehr wenig Justieraufwand und ohne Wellenfronten anpassen zu müssen, liefert z.B. jede Messung auch die 3D-Absolutform eines Objekts und nicht nur die Abweichung von einer Referenz.

Mobile Deflektometriesysteme                             stationäres Deflektometriesystem

Auch mit der Computational Shear Interferometry (CoSI) können Asphären und Freiformen gemessen werden. Hier handelt es sich um eine fortgeschrittene Variante der Scher-Interferometrie, bei der die Empfindlichkeit gegenüber Oberflächengradienten in weiten Grenzen einstellbar ist und die als teilkohärente Technik prinzipiell ohne Lasereinsatz auskommt. Dies bedeutet zusammen mit der Unempfindlichkeit gegenüber Umgebungseinflüssen in der Praxis eine erhebliche Erleichterung. Das Prinzip ist im kompakten und vielseitigen Messgerät „Golden Eye“ mit einem räumlichen Lichtmodulator, d.h. vollständig ohne bewegliche Teile umgesetzt.

„Golden-Eye“-Scherinterferometer

Auch voll interferometrische Verfahren wie die Holographie, vom BIAS in der digitalen Variante eingeführt, ermöglichen hochgenaue Messungen vor allem der 3D-Form und/oder Verformung kleiner Objekte.

Demonstrations- und Kompetenz­zentrum ‚Optische Messtechnik‘

Hier werden Geräte und Verfahren der optischen Messtechnik vorgestellt und können an praktischen Mess­beispielen erprobt werden.

Zerstörungsfreie Prüfung (zfP) zur Material- und Bauteiluntersuchung

Für die Detektion verborgener Materialfehler und Strukturen stehen die Verfahren Ultraschall, Laser-ultraschall, Scherographie, Vibrome­trie und Röntgen CT zur Verfügung.

Optik-Design und Simulation, nano- und mikro-optische Komponenten und Systeme

Wir bieten die Berechnung refraktiver und diffraktiver optischer Kompo­nenten und Systeme. Nanostruktu­rierte optische Komponenten können mithilfe einer Zweiphotonen-Litho­graphie-Anlage und anderer Struktu­rierungssysteme hergestellt werden. Dazu gehören z.B. diffraktive Struktu­ren oder computergenerierte Volumenhologramme z.B. für die Erzeugung von Sicherheitsmerkmalen sowie opt. Wellenleiter oder Filter.

Optoelektronische (Mess-)Systeme

Wir realisieren neuartige kompakte, robuste, schnelle, hochgenaue und intelligente Mess-, Sensor- und informationsverarbeitenden Systeme unter Verwendung mikro- und nano-optoelektronischer Komponenten.

Die Messwerterfassung und Aus­wer­tung erfolgt mit der nutzerfreund­lichen und für die jeweilige An­wendung maßgeschneiderten Soft­ware ‚FringeProcessor‘, siehe auch www.fringeprocessor.de .

Angebote

Auftragsforschung und –entwicklung, Zusammenarbeit in öffentlich geför­derten Projekten, Applikations- und Systementwicklung, incl. automati­sierter Datenauswertung, Mess- und Prüfdienstleistungen, Entwicklung von Demonstratoren und Prototypen.