Editorial

Photonik-ICs beleben die Bioanalytik

Um Moleküle oder Zellstrukturen sicher identifizieren zu können, ist es häufig notwendig, die Fluoreszenzsignale mehrerer Marker parallel zu untersuchen. Mehrfarben-Laser-Engines, MLEs, die hier zum Einsatz kommen, müssen daher verschiedene Wellenlängen für die Anregung der Marker gleichzeitig erzeugen. Häufig sind auch digital modulierbare Intensitäten und das Umschalten zwischen den Lichtleitern gefragt. Diskret aufgebaut, sind MLEs in Applikationen der Optogenetik, Genanalyse oder DNS-Sequenzierung daher komplexe Anordnungen von akustooptischen durchstimmbaren Filtern, Faserschaltern und anderen teuren Komponenten.

Eine Möglichkeit, den Gesamtaufbau solcher Laser-Engines einfacher, kleiner, zuverlässiger und kostengünstiger zu gestalten, eröffnet die Siliziumphotonik. Mithilfe photonischer ICs, PICs, ließen sich MLEs beispielsweise direkt in das Instrument integrieren, sodass die Faser­ankopplung entfällt, und diodengepumpte Festkörper- durch Halbleiterlaser ersetzen. In unserer Sonderrubrik ‚Biophotonik‘, ab Seite 73 in dieser Ausgabe, stellen wir Ihnen unter anderem einen Ansatz zur PIC-Nutzung mit sichtbarem Licht in Geräten der Bioanalytik vor: Wissenschaftler der RWTH Aachen sowie von Toptica und Lionix haben auf der Grundlage einer Siliziumnitrid-Wellenleiter-Plattforn einen Photonikchip realisiert, der bereits variable Abschwächer und Multiplexer für mehrere sichtbare Wellenlängen enthält. Details zu Materialsystem, Chipdesign, IC- und Moduleigenschaften sowie künftigen Entwicklungsstufen erfahren Sie in unserem Titelthema, ab Seite 80 in diesem Heft.

Szenenwechsel: Fertigungstechnik. Ultrakurzpulslaser, UKP, stehen für eine effiziente und dennoch variable Material­bearbeitung mit Hochpräzision. Um UKP als Werkzeuge in der Serienfertigung zu etablieren, sind jedoch Optimierungen bei Prozesszeiten, Laserleistung, Langzeitstabilität und Automatisierung vonnöten. Der Fachbeitrag ab Seite 62 widmet sich diesem Thema: Er zeigt, wie die maschinenintegrierbare Strahlformungseinrichtung Flexible Beam Shaper – als Alternative zu herkömmlichen Galvanometerscannern und Festoptiken – die Prozesszeiten deutlich verkürzt und somit zum Schlüsselelement einer wirtschaft­lichen UKP-Bearbeitung werden könnte.

Wir hoffen, dass die Themen dieser Ausgabe Ihr Interesse finden. Sollten Sie Fragen zum Publizieren in photonik, ­laser + photonics und auf photonik.de oder zu unseren Mediaangeboten haben, dann kontaktieren Sie uns! photonik und den AT-Fachverlag finden Sie auf der ­‚Laser World of Photonics‘ in Halle B2 am Stand 412. Gern vereinbaren wir vorab einen Gesprächstermin mit Ihnen.

Herzlichst

Ihr

Dr. Matthias Laasch, Chefredakteur

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