Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ohne Simulation geht’s nicht

16.09.2005


Am 19. September beginnt in Berlin-Adlershof die Tagung NUSOD 05. Dabei geht es um Methoden zur Entwicklung von neuen Bauteilen für die Optoelektronik. Im Mittelpunkt steht die numerische Simulation.


Das Bild zeigt das Ergebnis einer Simulation eines so genannten speziellen Feldeffekttransistors, welcher als Sensor für Röntgenstrahlen dient. Dargestellt ist die elektrische Potentialverteilung 56 Nanosekunden nach dem Einfall eines Röntgenstrahlen-Photons. Abb.: Gärtner / Weierstraß-Institut für Angewandte Analysis und Stochastik



Das hatten die Forscher nicht erwartet: Als sie den Laserpuls durch eine optische Faser schickten, kam am anderen Ende kein einfarbiges Laserlicht heraus, sondern ein breit gefächertes Spektrum. So etwas ist schlecht für die Nachrichtenübertragung. Und besonders problematisch wird es, wenn man den Störeffekt nicht gleich versteht. Hier konnten Mathematiker um Uwe Bandelow vom Weierstraß- Institut helfen, die sich schon länger mit der Simulation von Laserpulsen in optischen Fasern befassen. Bandelow wird mit einem Kollegen darüber demnächst auf der Tagung NUSOD 05 in Adlershof berichten. Die Konferenz richten zwei Institute des Forschungsverbunds mit der Humboldt-Universität gemeinsam aus; das Kürzel NUSOD steht für die numerische Simulation von optischen Bauteilen (Engl: devices).

... mehr zu:
»Bragg-Reflektor »NUSOD »Simulation


Numerische Simulationen sind einer der Schwerpunkte am WIAS. "Viele unserer Projekte beziehen sich auf Effekte, die für Anwendungen wichtig sind", erläutert Bandelow. Dass der Anwendungsaspekt eine wichtige Rolle spielt, sagt auch Hans Wenzel vom Ferdinand-Braun-Institut, dem anderen Verbundinstitut, das die NUSOD 05 mitorganisiert. Wer neue Bauteile entwickeln wolle oder bestehende verbessern, der komme an der Mathematik nicht vorbei: "Ohne Simulation braucht man erst gar nicht anzufangen", betont Wenzel.

Er selbst wird bei der Konferenz über verschiedene Simulationsverfahren berichten, mit denen man entscheidende Faktoren von so genannten Bragg-Reflektoren berechnen kann. Ein Bragg-Reflektor ist eine Art von Spiegel mit einer periodischen Änderung der Brechzahl, der nur bestimmte Wellenlängen des Lichts reflektiert und andere durchlässt. Bragg-Reflektoren kommen in der Laseroptik zum Einsatz. "Für ihre Simulation gibt es aufwändige Verfahren, die sehr genaue Ergebnisse liefern", berichtet Wenzel. Der Nachteil sei aber, dass es lange dauert und hohe Rechnerkapazitäten erfordert, um zum Ergebnis zu kommen. Andere Methoden seien wesentlich schneller, lieferten dafür aber ungenauere Resultate. Wenzel hat nun solche Simulationen verglichen, um herauszufinden, ob die schnelleren Berechnungen nicht auch ausreichten. Pulsausbreitung in optischen Fasern und Bragg-Reflektoren sind nur zwei von vielen Themen bei der NUSOD 05, die erstmals in Berlin stattfinden wird. Im Mittelpunkt steht die Optoelektronik. Es werden Vorträge erwartet zur Simulation und zur Analyse von Bauteilen, aber auch zur Theorie und zu materialwissenschaftlichen Fragen. Es gibt auch so genannte Tutorials: Seminare für Nachwuchsforscher, die von anerkannten Fachwissenschaftlern geleitet werden. Überdies wird die Industrie als Aussteller zugegen sein und so den Praxisbezug der Tagung noch deutlicher machen.

Gegründet wurde die NUSOD von Joachim Piprek, einem Absolventen der Berliner Humboldt- Uni (1980), der jetzt als Professor für "Electrical and Computer Engineering" an der University of California in Santa Barbara arbeitet. Die Konferenz findet abwechselnd in den USA, Europa und Japan statt. Berlin ist dabei nicht nur alte Heimat von Piprek, wie Wenzel erläutert: "Die hiesige Wissenschaft ist sehr stark sowohl auf dem Gebiet der Simulation als auch der Realisierung von optoelektronischen Bauteilen." Für den FBH-Wissenschaftler ist das ein klarer Standortvorteil Berlins.

Das dürften auch seine Kollegen vom WIAS so sehen, die sich international einen Namen gemacht haben mit ihren Methodenentwicklungen zur numerischen Simulation. So konnten die Weierstraß-Forscher eben auch nachvollziehen, weshalb das Laserlicht in der optischen Faser seine Farbe änderte. Uwe Bandelow sagt, es handele sich um Phänomene der Selbstmodulation und der Dispersion. "Dominiert die Dispersion", berichtet Bandelow, "kann man das kompensieren - und so den ursprünglichen Puls wieder herstellen." Das war doch noch eine gute Nachricht für die Datenübermittlung.

Mehr zur Konferenz, die am 19. September beginnt:
www.wias-berlin.de/workshops/nusod05/

Ansprechpartner für die Medien vermittelt Josef Zens, Tel. 030 / 63 92 - 33 38 (zens@fv-berlin.de)

Der Text dieser Pressemitteilung ist ein Auszug aus dem soeben erschienenen Verbundjournal, der Zeitschrift des Forschungsverbundes Berlin e.V. Die Zeitschrift kann als PDF-File heruntergeladen (www.fv-berlin.de/images/verbundjournal/verbund63.pdf) oder kostenlos von uns angefordert werden (Mails bitte an zens@fv-berlin.de).

Der Forschungsverbund Berlin e.V. (FVB) ist Träger von acht natur-, lebens- und umweltwissenschaftlichen Forschungsinstituten in Berlin, die alle wissenschaftlich eigenständig sind, aber im Rahmen einer einheitlichen Rechtspersönlichkeit gemeinsame Interessen wahrnehmen. Alle Institute des FVB gehören zur Leibniz-Gemeinschaft.

Josef Zens | idw
Weitere Informationen:
http://www.fv-berlin.de

Weitere Berichte zu: Bragg-Reflektor NUSOD Simulation

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Forscher entwickeln effizientere Systeme für Brennstoffzellen und Kraft-Wärme-Kopplung
19.04.2017 | EWE-Forschungszentrum für Energietechnologie e. V.

nachricht Forscher entwickeln Elektrolyte für Redox-Flow-Batterien aus Lignin aus der Zellstoffherstellung
18.04.2017 | Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Ballungsräume Europas

26.04.2017 | Veranstaltungen

200 Weltneuheiten beim Innovationstag Mittelstand in Berlin

26.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Wie digitale Technik die Patientenversorgung verändert

26.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Akute Myeloische Leukämie: Ulmer erforschen bisher unbekannten Mechanismus der Blutkrebsentstehung

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Naturkatastrophen kosten Winzer jährlich Milliarden

26.04.2017 | Interdisziplinäre Forschung

Zusammenhang zwischen Immunsystem, Hirnstruktur und Gedächtnis entdeckt

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie