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Aktive Optische Systeme

Die Abteilung Aktive Optische Systeme beschäftigt sich mit der Entwicklung von Methoden zur Kontrolle von Phasenfronten, welche von optischen Systemen ausgesendet bzw. empfangen werden. Diese Methoden werden eingesetzt für das aktive Imaging und zur automatischen Nachführung auf Objekte. Die Expertise auf diesen Gebieten ist eine wichtige Voraussetzung zur Realisierung eines aktiven, laserbasierten SSA Systems für die Detektion und Bahndatengewinnung von Trümmerteilen im Orbit. Ein zweiter Aufgabenbereich ist die Qualifizierung von Laseroptiken für die Anwendung in Hochleistungslasern bzw. für den Einsatz im Orbit.

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Atmosphärisches Echtzeit Laser Tracking

Die Erfassung und das kontinuierliche Nachführen auf schnell fliegende, entfernte Objekte wie UAVs oder Weltraumschrott erfordern hochpräzise und hoch-empfindliche Trackingsysteme, welche Genauigkeiten im sub µrad Bereich und Bandbreiten im kHz Bereich besitzen. Diese Systeme werden bei TP-AO ständig getestet und verbessert, insbesondere unter atmosphärischen Bedingungen.

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Kompensiertes Imaging im Freifeld

Mit Hilfe von adaptiv-optischen Methoden werden atmosphärische Turbulenzen vor der Bilderfassung kompensiert. Die Anforderungen hängen stark von den vorliegenden Turbulenzbedingen ab. Das Ziel ist hochauflösende Abbildungen von Objekten zu erreichen, welche sich hinter atmosphärischer Turbulenz befinden.

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Laserbasierte Detektion von Weltraumschott

Die Zunahme von Trümmerteilen in erdnahen Orbits stellt eine zunehmende Bedrohung für die Raumfahrt dar, insbesondere durch Teilchen mit Abmessungen größer als 1 Zentimeter. Die lasergestützte Detektion von Trümmerteilen bietet großes Potential für eine effiziente und präzise Bestimmung der Bahnen der Trümmerteile.

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Testzentrum für Laseroptiken

Im Laser Damage Labor sind Untersuchungen zum normgerechten Schädigungsverhalten von Optoelektronik bzw. Standardoptiken unter variablen Randbedingungen möglich. Die Anlage wird ständig erweitert und verbessert, insbesondere in Bezug auf ihre Zuverlässigkeit im Langzeitbetrieb und für Anwendungen unter Hochvakuum. Zusätzlich werden Anlagen zum Test von laserinduzierter Kontamination und Konversionseffizienz von nichtlinear optischen Kristallen betrieben.

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Laserinduzierte Kontamination

Lasersysteme welche im Orbit betrieben werden leiden unter dem Ausgasen von organischen Materialien, die als Klebstoff, Isolationsmaterial oder für Leiterplatten benötigt werden. Um die damit einhergehenden Risiken zu vermeiden oder zumindest zu minimieren, sind grundlegende Untersuchungen zur Entstehung und zum Wachstum solcher Ablagerungen erforderlich.

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Qualifizierung von Frequenzkonversionskristallen

Nichtlineare Kristalle zur Frequenzkonversion sind die zentralen optischen Komponenten von Lasersystemen, welche im sichtbaren bzw. ultravioletten Spektralbereich betrieben werden. Die Stabilität dieser Kristalle für den Langzeitbetrieb unter Weltraumbedingungen ist von großer Wichtigkeit und muss in umfangreichen Tests nachgewiesen werden.

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Kontakt

Wolfgang Riede
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Technische Physik, Aktive optische Systeme
Stuttgart
Tel.: +49 711 6862-515
Fax: +49 711 6862-788

Laserbasierte Erfassung von Weltraumschrott (0,35 MB)

Atmosphärisches Echtzeit Laser Tracking (0,69 MB)

Kompensiertes Imaging im Freifeld (0,21 MB)

Testzentrum für Laseroptiken (0,25 MB)