Master-/ Diplomarbeit: Entwurf eines optischen Schleifrings

Innovative Technologielösungen entwickeln und diese in die Anwendung bringen – das ist unser Ziel am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS. Mit unserer Expertise in der Entwicklung photonischer Mikrosysteme, zugehöriger Technologien inklusive der Nanoelektronik und drahtloser Kommunikationslösungen, erschaffen wir - in flexiblen und interdisziplinären Teams - Technologien für innovative Produkte in verschiedensten Märkten wie z.B. Automotive, Industrie, Luft- und Raumfahrt.

Ob im Windrad, im Roboter oder in der Radaranlage: Zunehmend müssen Daten über gegeneinander rotierende Bauteile übertragen werden. In immer mehr Systemen finden sich daher Schleifringe, die für die Datenkommunikation genutzt werden. Durch den mechanischen Abrieb ist die Lebensdauer der Schleifringe allerdings begrenzt. Eine vielversprechende Technologie die Daten ohne Kontakt zu übertragen, besteht in der Kommunikation mittels Licht. Das Fraunhofer IPMS beschäftigt sich schon mehr als 10 Jahre mit optisch-drahtloser Kommunikation und entwickelte in der Vergangenheit verschiedene Freiformlinsen, die es ermöglichen immer neue Anwendungsfelder zu adressieren. So ermöglicht die hybride Sende- und Empfangslinse des GigaDock Transceivers eine bidirektionale Kommunikation mit Datenraten von bis zu 10 Gbit/s über rotierende Systeme hinweg, die so zuverlässig ist, dass sie sogar in Experimenten auf der ISS zum Einsatz kam. Dabei muss sich der Transceiver allerdings immer auf der Rotationsachse befinden.

Im Rahmen dieser Arbeit soll ein optisches Sende- und Empfangssystem für einen optischen Schleifring entwickelt werden, der außerhalb der Drehachse platziert werden kann und eine bidirektionale, full-duplex Datenübertragung ermöglicht. Ausgehend von einem bestehenden Konzept soll mit Hilfe der Designtools am Fraunhofer IPMS die Geometrie des optischen Systems berechnet und der Entwurf simulativ untersucht werden.

Was Du bei uns tust

• Einarbeitung in die Grundlagen des Optikdesigns mittels MATLAB und Optic Studio Zemax
• Einarbeitung und Verfeinerung des Linsenkonzepts
• Entwurf der Freiformlinsen mittels des Frameworks für Freiformlinsen
• Charakterisierung der Linsenperformanz mittels optischer Raytracing-Simulation in Optic Studio Zemax
• Diskussion der Ergebnisse in Bezug auf erreichbare Datenrate und Ringdurchmesser

Was Du mitbringst

•  Elektrotechnik, Physik, Mathematik oder Informatik
• Programmierkenntnisse (vor allem MATLAB) von Vorteil
• Spezielle Vorkenntnisse in dem Bereich Optikdesign sind nicht notwendig
• Freude am selbstständigen und zielorientierten Bearbeiten der Aufgaben 
• Gute Deutsch- oder Englischkenntnisse 

Was Du erwarten kannst

Wir bieten dir eine spannende Aufgabe und wertvolle Einblicke in die Methoden und Vorgehensweisen eines modernen High-Tech-Forschungsinstituts. Auf dich wartet ein motiviertes und dynamisches Team in einer sehr gut ausgestatteten Forschungs- und Entwicklungslandschaft. Zudem bieten wir dir Anknüpfungspunkte im Rahmen deines Studiums oder deines Berufseinstiegs, z.B. eine anschließende Promotion oder der Beginn deiner wissenschaftlichen Karriere als Nachwuchswissenschaftlerin bzw. Nachwuchswissenschaftler am Fraunhofer IPMS. Wir unterstützen dich dabei! 

Die Durchführung der wissenschaftlichen Arbeit ist im Bereich Data Communication & Computing am Fraunhofer IPMS Dresden vorgesehen. Die Prüfungsleistung erfolgt über die Anbindung an eine deutsche Fachhochschule/Universität und richtet sich nach dem jeweiligen Landeshochschulgesetz.

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.

Die Arbeitszeit ist individuell abzusprechen. Die Stelle ist für die Dauer der wissenschaftlichen Arbeit befristet. Die Dauer ist nach Absprache und möglichen Studienrichtlinien flexibel zu gestalten. Anstellung, Vergütung und Sozialleistungen basieren auf dem Tarifvertrag für den öffentlichen Dienst (TVöD). Zusätzlich kann Fraunhofer leistungs- und erfolgsabhängige variable Vergütungsbestandteile gewähren.

Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft.

Haben wir Dein Interesse geweckt? Dann bewirb Dich jetzt online mit Deinen aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen. Wir freuen uns darauf, Dich kennenzulernen!

Kontakt

Frau Sabrina Weimert
Personalabteilung 
Telefon: +49 (0)351 8823 415

Herr Dr. René Kirrbach
Fachabteilung
Telefon: +49 (0)351 8823 375  

Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS 

Kennziffer: 73208