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Projekt laufend

OZi-Spec

Optischer Reißverschluss für ultraschnelle Infrarotspektroskopie

Thema Sonstige Anwendungsfelder der Photonik

Fördermaßnahme Wissenschaftliche Vorprojekte (WiVoPro)

Projektlaufzeit 01.01.2026 - 31.12.2028

Projektvolumen 597217

Förderquote zu 100 % durch das BMFTR gefördert

Nichtlinearer Kristall, Nahaufnahme
FhG ITWM

Nahaufnahme eines nichtlinearen Kristalls zur Erzeugung von kohärenten Lichtpulsen im mittleren Infrarotbereich.

Beschreibung

Motivation

Die Verwendung kohärenter, modengekoppelter Ultrakurzpuls-Laser und hochmoderner Verfahren der nichtlinearen Optik in der molekularen Schwingungsspektroskopie verspricht kleinste Änderungen in der Zusammensetzung von z.B. Atemgas quantitativ, empfindlich und schnell zu überwachen. Dies würde neue Wege in der Frühdiagnose von Krankheiten oder der Überwachung des Ansprechverhaltens auf eine Therapie eröffnen. Die enorme Komplexität der menschlichen Atemluft mit etwa 4.000 bekannten flüchtigen organischen Verbindungen, die einen Konzentrationsbereich von etwa 10 Größenordnungen umfassen, führt dabei zu messtechnischen Herausforderungen, welche aufgrund von derzeitigen technologischen Einschränkungen noch nicht gelöst werden konnten.

Ziele und Vorgehen

Ziel des Projektes ist, neue Schlüsselkonzepte und -technologien in der Infrarot-Spektroskopie zu entwickeln, die notwendig sind, um den Nachweis kleinster relevanter Konzentrationen von Spurenelementen in komplexen molekularen Proben, wie z. B. Atemgas oder der Atmosphäre, zu ermöglichen. Insbesondere soll das Konzept eines interferometrisch-überwachten „optischen Reißverschlusses“ zur kostengünstigen und ultraschnellen Aufnahme von Infrarot-Fingerabdrücken mit höchster Präzision entwickelt und implementiert werden.

Innovation und Perspektiven

Gelingt die erfolgreiche Implementierung des interferometrisch-überwachten „optischen Reißverschlusses“, so rückt ein schnell-scannendes feldauflösendes Infrarot-Spektrometer mit hoher Kompaktheit und Robustheit in greifbare Nähe und damit auch zahlreiche neue Anwendungen in klinischen und industriellen Umgebungen. Diese können insbesondere in anschließenden Verbundprojekten realisiert werden.

Koordinierender Projektpartner

Prof. Dr. Ioachim Pupeza

E-Mail: ioachim.pupeza@itwm.fraunhofer.de

Weitere Infos
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