MIAME - Mikrometer auf Meter: Laserlicht für sub-Mikrometer-genaue 3D-Messungen auf Meterskalen

Holographisches Sensorsystem
© Fraunhofer IPM
Holographische Sensorsysteme wie das am Fraunhofer IPM entwickelte HoloCut können heute schon interferometrisch präzise Messungen innerhalb anspruchsvoller Mehrachssysteme (z. B. Werkzeugmaschine) durchführen. Mit den Entwicklungen in MIAME werden erstmals auch interferomertrische Absolutmessungen möglich – das fehlende Puzzlestück zur optischen Koor-dinatenmessmaschine.

Moderne Fertigungstechnologien, die die Herstellung immer individuellerer Produkte in immer kürzeren Taktzeiten möglich machen, bedingen eine 100%-Kontrolle in oder nahe der Linie, und das schnell, vollflächig und, hochautomatisiert. Zunehmend stoßen neue, optische Messmethoden in der Industrie auf Akzeptanz. Limitiert werden die Systeme bisher noch durch den eingeschränkten Eindeutigkeitsbereich.

Der Schlüssel, damit die digitale Holographie den Durchbruch erreichen kann, liegt in der zur Messung benötigten Laser-Lichtquelle. Diese muss sehr exakt und schnell zwischen verschiedenen Wellenlängen schaltbar sein.

Im Rahmen von MIAME wird das weltweit erste optische Koordinatenmessgerät zur schnellen, vollflächigen Vermessung komplexgeformter, großausgedehnter Objekte mit sub-Mikrometer-Genauigkeit entwickelt. Zentraler Baustein ist dabei eine völlig neuartige Lichtquelle auf Basis von Flüstergalerieresonatoren, die eine reproduzierbare, kontrollierte Verstimmung der emittierten Wellenlänge im Bereich einiger 100 GHz erlaubt. Damit wird ein selbstkonfigurierendes, digital-holographisches Sensorsystem möglich, das – betrieben in einem Mehrachs-Handlingsystem  – bis zu 500 Mio. 3D-Punkte pro Sekunde erfassen kann, und zwar mit einer Einzelpunktgenauigkeit, die besser als 0,1 μm ist, bei bis zu 1000 mm Eindeutigkeitsbereich.

PROJEKTTITEL

MIAME – Mikrometer auf Meter: Laserlicht für sub-Mikrometer-genaue 3D-Messungen auf Meterskalen

 

LAUFZEIT

2020 − 2023

FÖRDERGEBER

Fraunhofer-Gesellschaft

KOORDINATOR

Fraunhofer IPM

ZIELE

  • Entwicklung des optischen Gesamtsystems
  • Entwicklung eines schnellen GaN-basierten Hochspannungs-Treibers zur Ansteuerung der Ringresonatoren
  • Integration und Miniaturisierung der Laserquelle
  • Aufbau eines Demonstrators

Weitere Informationen

 

Optoelektronik

Im Bereich der Optoelektronik entwickeln wir Photodetektoren und Halbleiterlaser schwerpunktmäßig für den infraroten Spektralbereich (Wellenlängen > 1,5 µm).