Mikrosystemlichtquelle entwickelt

Die äußerst kompakte und effiziente Mikrosystemlichtquelle wurde am Ferdinand-Braun-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) entwickelt. Aufgrund ihres geringen Energieverbrauches kann sie in tragbare Messsysteme eingebaut werden. Sie ist daher ideal für Vor-Ort-Untersuchungen im Bereich der Bioanalytik, der Lebensmittelüberwachung und der Medizintechnik geeignet.

Die Strahlquelle sendet Licht im blauen Spektralbereich bei 488 Nanometern (nm) aus - eine etablierte Wellenlänge für verschiedene spektroskopische Methoden, wie beispielsweise die Raman-Spektroskopie. Die FBH-Lichtquelle hat eine Grundfläche von nur 25 x 5 Millimetern und ist damit deutlich kleiner als eine Streichholzschachtel. Daher kann sie in ein Handgerät integriert werden und künftig tischgroße und damit unbewegliche Argon- Ionen-Laser, die bislang als Anregungsquelle für derartige Anwendungen eingesetzt werden, ersetzen.

Außerdem ist die Mikrosystemlichtquelle besonders energieeffizient: Mit einer optischen Ausgangsleistung von 50 Milliwatt bei einer elektrischen Gesamtleistung von unter einem Watt verbraucht sie so wenig Energie, dass ein Analytiksystem mit Akkus betrieben werden kann - eine weitere Voraussetzung für den mobilen Einsatz.

Möglich wird die kompakte Größe durch den mikrosystemtechnischen Aufbau. Dabei kommt ein sogenannter DFB-RW-Laser zum Einsatz. Dieser Diodenlaser emittiert Licht bei 976 nm. Das Licht wird über Mikrooptiken in einen Kristall zur Frequenzverdopplung geleitet, bei der das infrarote in blaues Licht umgewandelt wird. Im Kristall wird der Strahl durch einen nur 3 Mikrometer (µm) x 5 µm großen Wellenleiter geführt, der die Effizienz deutlich erhöht.

Erste Praxistests hat die FBH-Mikrosystemquelle bereits erfolgreich gemeistert. Messungen, die gemeinsam mit dem Institut für Optik und atomare Physik der TU Berlin durchgeführt wurden, haben die gute Eignung für die in-situ Raman-Spektroskopie bestätigt. Die Ergebnisse belegen darüber hinaus neue Perspektiven für die empfindliche Spurenanalytik, da die Lichtquelle das Potenzial hat, geringste Konzentrationen bestimmter Stoffe nachzuweisen.

COMPAMED.de; Quelle: Ferdinand-Braun-Institut für Höchstfrequenztechnik