Arbeitsgruppe Prof. Oesterschulze

Optische Filter sind für die moderne Fotografie unverzichtbar und werden in Form von homogenen Graufiltern zur Intensitätskontrolle oder Farbfiltern mit spezieller spektraler Absorption verwendet. Spezielle Verlaufsfilter („Gradientenfilter“) bieten zusätzlich die Möglichkeit, Teilbereiche des Bildes abzudunkeln um die Helligkeitsdynamik zu erweitern und beispielsweise den hellen Himmel in einem Bild stimmungsvoll in Szene zu setzen. Die heute kommerziell erhältlichen Gradientenfilter bieten lediglich einen festen Farb- und Absorptionsverlauf, sodass der Fotograf eine große Bandbreite an Filtern für verschiedene Lichtverhältnisse benötigt.

Im Rahmen eines Forschungsprojektes mit drei Partnern aus der Industrie und einer Beteiligung von zwei Arbeitsgruppen der Universität Osnabrück wird ein elektrochromer Gradientenfilter entwickelt, dessen Absorptionsgradient sowohl in seiner Richtung als auch seiner Stärke steuerbar ist. Dabei werden elektrochrome Moleküle verwendet, die ihr Absorptionsverhalten beim Anlegen einer elektrischen Spannung verändern.

Um den Filter zu betreiben, wird eine elektrochemische Zelle aufgebaut, bei der ein flüssiger Elektrolyt zwischen die transparente Arbeits- und Gegenelektrode gebracht wird. Zur Herstellung der Filter werden Prozesse aus der Photolithografie, SMD Leiterplattenfertigung und Klebe- und Fügetechnik neu entwickelt und optimiert. Um eine dauerhafte Funktionalität des Bauteils zu garantieren, erfolgt die Verkapselung in einer Glovebox, in der Inertgasatmosspäre herrscht. Aktuelle Forschungsthemen sind daher die praktische Herstellung des Bauteils an sich und anschließende optische und elektrische Charakterisierung in Verbindung mit der Weiterentwicklung der einzelnen Komponenten und Prozessschritte. Um ein theoretisches Modell für das Verhalten des Filters bei verschiedenen Spannungen zu entwickeln, sind zudem FEM-Simulationen notwendig, die mit den Ergebnissen am fertigen Bauteil abgeglichen werden.

 

Ansprechpartner:

Dipl.-Phys. Alexander Hein

 

Aktuelle Themen für Diplom-, Bachelor-, Masterarbeiten:

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Wissenschaftliche Veröffentlichungen:

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Abgeschlossene wissenschaftliche Arbeiten:

  •  "Mikrooptische Elemente auf Basis elektrochromer Materialien"
    Tobias Deutschmann, Dissertation (2015)

  • "Elektrochrome Absorber für die spektral-laterale Filterung in der Mikrooptik"
    Sebastian Roth, Dissertation (2014)

  • "Nicht-mechanische Mikroblenden auf Basis elektrochromer Polymere"
    Markus Ignatowitz, Diplomarbeit (2010)

Weblinks:

 https://www.photonikforschung.de/foerderung/explorative-forschung/projekt/gradec.html

 

 

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