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Das A und O des blauen Strahls

07.05.2004


Der Hunger der Menschen scheint unersättlich.Ging es in grauer Vorzeit bei winterlicher Lagerhaltung oft um Leben und Tod,so hat sich diese Hamstermentalität als Hunger nach Digitalem weitgehend erhalten:CDs und DVDs speichern Texte,Bilder,Musik und Filme,bis der Brenner raucht.Passen sämtliche 41 Symphonien von Mozart in hoher Qualität bequem auf eine einzige DVD,so steht die als »Blu-ray Disc « oder »Blue Disc « bezeichnete DVD bereits in den Startlöchern..Mit geschätzten bis zu 50 Gigabyte Kapazität ersetzt sie mehr als zehn herkömmliche DVDs.Ihr Name entstammt dem blauen Laserstrahl, mit dem die Daten noch dichter als mit rotem Licht geschrieben und gelesen werden können.

Der Trend zu kürzeren Wellenlängen bringt wie bei jeder neuen Technologie einige Probleme mit sich.So wird das Licht von einer neuartigen Laserdiode erzeugt,wie Professor Joachim Wagner vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF erklärt:»Gemeinsam mit Osram entwickeln wir Laserdioden aus Galliumnitrid – dem im blauen Bereich am besten geeigneten Halbleitermaterial.Das größte Problem derzeit sind dessen komplexe Alterungsvorgänge.« Erst wenn die Forscher einen vernünftigen Kompromiss zwischen Intensität, Strahlgüte und Lebensdauer einerseits und Preis andererseits gefunden haben,wird Osram den blauen Laser großtechnisch produzieren.

Nachdem der blaue Strahl an den unzähligen kleinen Löchern (pits )der silbrigen Scheibe reflektiert wurde,trägt er die digitalen Informationen zum Empfänger.Ein Feld von Photodioden aus Silicium registriert die optischen Impulse und leitet sie als elektrisches Signal zur Auswerteelektronik weiter.Das Problem:Die räumliche Lage des blauen Laserstrahls variiert,da die reflektierende Scheibe nicht gleichmäßig dick ist und immer etwas eiert.Mit vier im Quadrat angeordneten Photodioden konnte dies bisher kompensiert werden. Bevor der Strahl zu sehr aus dem Fokus läuft oder außerhalb des Detektors aufzutreffen droht,korrigieren kleine mechanische Stellglieder die Lage der Optik. Bei der »blauen Scheibe « steigen die opto-mechanischen Ansprüche jedoch wegen der viel feineren örtlichen Auflösung.»Soll die Schaltung zur Fehlerkompensation nicht überfordert werden,was zu lästigen Aussetzern führt,müssen bessere Detektorköpfe her «,weiß Armin Kemna vom Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS in Duisburg.»Mit unserem Industriepartner Thomson Multimedia entwickelten wir komplette Schaltungen mit bis zu 5x5 Sensorflächen und fertigen sie im CMOS-Prozess.«



Ansprechpartner für Laser:

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»DVD »Disc »Osram »Schaltung

Prof.Dr.Joachim Wagner
Telefon 07 61 /51 59-3 52
Fax 07 61 /51 59-6 77

joachim.wagner@iaf.fraunhofer.de

Dr.Harald D.Müller
Telefon 07 61 /51 59-4 58
harald.mueller@iaf.fraunhofer.de
für Detektoren:

Dipl.-Ing.Armin Kemna
Telefon 02 03 /37 83-2 40
Fax 02 03 /37 83-2 78
kemna@ims.fraunhofer.de

Dipl.-Ing.Martin van Ackeren
Telefon 02 03 /37 83-1 30
Fax 02 03 /37 83-2 66
martin.vanackeren@ims.fraunhofer.de

| Fraunhofer Gesellschaft

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