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Für ihre gemeinsame Arbeit „Coherent LiDAR with 2D quasi-static MEMS mirror scanning“ wurde Wissenschaftler*innen vom Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie und vom Fraunhofer Heinrich Hertz Institut auf der SPIE Photonics West 2023 Konferenz (28.1. - 2.2.2023) in San Francisco der „Best Paper Award“ verliehen. Neben der Erstautorin Sarah Cwalina vom HHI wurden auch die ISIT-Mitarbeitenden Norman Laske und Dr. Shanshan Gu-Stoppel ausgezeichnet.
LiDAR-Systeme (Light Detection and Ranging) werden eingesetzt, um z.B. für Fahrerassistenzsysteme im Straßenverkehr oder Sicherheitsanwendungen in industriellen Umgebungen eine räumliche Abbildung zu erzeugen. Für einen augensicheren Betrieb dürfen Laser nur sehr kurze Pulse mit begrenzter Intensität aussenden, was die Detektion des reflektierten Lichts erschwert.
Als Alternative hierzu verwendet das Fraunhofer HHI das FMCW-Verfahren (Frequency Modulated Continuous Wave): Ein modulierter Dauerlichtlaser sendet Licht aus einer Glasfaser über einen scannenden Mikrospiegel. Die zurückgeworfene kohärente Lichtwelle findet auf demselben Weg zurück zum Detektor und erzeugt ein Signal, aus dem sich die zurückgelegte Distanz errechnen läßt. Bei der verwendeten Wellenlänge von 1550 nm wird der größte Teil der Strahlung im Glaskörper des Auges absorbiert und kann somit der Netzhaut nicht schaden.
Damit sich die Wellen überlagern, muss der Mikrospiegel an jedem zu messenden Punkt für kurze Zeit nahezu still stehen. Durch den Einsatz von quasistatischen MEMS Mikrospiegeln des Fraunhofer ISIT gelang es, eine 3D-Punktwolke mit 24 x 24 Positionen in 104 ms zu erzeugen (ca. 5500 Positionen pro Sekunde). Die Versuche fanden im Labor statt; auf bis zu 7 Meter Entfernung lag die Messgenauigkeit unter 19 cm.
Die Arbeit wurde aus internen Mitteln der Fraunhofer-Gesellschaft gefördert. MEMS-Scanner und die FMCW LiDAR Technologie gelten als vielversprechende Kandidaten für die 3D-Umfelderfassung und Objekterkennung.
Norman Laske
norman.laske@isit.fraunhofer.de
Erstautorin Sarah Cwalina bei der Preisverleihung auf der SPIE Photonics West 2023 in San Francisco
Fraunhofer
Quasistatische MEMS-Mikrospiegel des Fraunhofer ISIT für LiDAR Anwendungen
Bodo Schmidt
Fraunofer ISIT / photocompany Itzehoe
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten
Elektrotechnik, Informationstechnik
überregional
Forschungs- / Wissenstransfer, Wettbewerbe / Auszeichnungen
Deutsch
Erstautorin Sarah Cwalina bei der Preisverleihung auf der SPIE Photonics West 2023 in San Francisco
Fraunhofer
Quasistatische MEMS-Mikrospiegel des Fraunhofer ISIT für LiDAR Anwendungen
Bodo Schmidt
Fraunofer ISIT / photocompany Itzehoe
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