05.10.2021, 15:00-18:00

PolyPhotonics Berlin, innovating hybrid photonic integration platforms for sensing

15:00	PolyPhotonics e.V.	Dr. Arne SchleunitzCrispin Zawadzki	Welcome
	Projektträger Jülich	Dr. Stefan Schründer	The RUBIN programme within the BMBF funding initiative “Innovation and structural change”
	Berlin Partner	Gerrit Rössler	PolyChrome – A photonics lighthouse initiative for the Berlin cluster development policy
15:30	Fraunhofer Heinrich Hertz Institute	Crispin Zawadzki	Hybrid Photonic Integration Platform
	VPIphotonics	Dr. André Richter	Simulate and characterize your hybrid PIC design
	ADVA Optical Networking	Mirko Lawin	Rapid Precision Fiber Sensing
	micro resist technology	Dr. Jan Jasper Klein	Advanced polymer materials for PolyBoard technology
	eagleyard Photonics	Joerg Muchametow	Multi lambda source for multiple applications
	Allresist	Dr. Mandy Grube	Resist compositions for the fabrication of optical waveguide materials over a wide spectral range
	Laser Zentrum Hannover	Anna Karoline Rüsseler	Miniaturized thin-film filters
	OSRAM Opto Semiconductors	Dr. Hubert Halbritter	Semiconductor Laser in Photonic Applications
	Chembio Diagnostics	Volker Plickert	Novel POCT Devices
	Fraunhofer Institute for Cell Therapy and Immunology	Dr. Marcus Menger	Aptamers as specific molecular recognitions elements in biosensors
	Scienion	Dr. Wilfried Weigel	Biofunctionalisation of Biosensors
	Ficontec	Dr. Christoph v. Kopylow	Automated Massproduction on a flexible Manufacturing Platform for different Applications
18:00	PolyPhotonics Berlin e.V.	Dr. Arne Schleunitz Crispin Zawadzki	Closing remarks

Am 13. – 15. September 2021 findet die 47. Ausgabe der ECOC statt.

Der Ausbruch der globalen Gesundheitskrise im Jahr 2020 war ein weltweiter Augenöffner dafür, dass die digitale Infrastruktur zu einem wesentlichen Bestandteil des beruflichen und persönlichen Lebens eines jeden geworden ist. Noch nie zuvor war so deutlich geworden, dass die digitale Infrastruktur insgesamt zu einem unverzichtbaren Marktplatz für Lebensmittel und Waren, zum Ermöglicher der Bildung unserer Kinder, zum Ermöglicher der Telearbeit, zum Speicher unserer Kultur, zum Garanten einiger unserer Bürgerrechte und zum Fürsprecher unserer Freunde und Familie geworden ist. Insgesamt hat die COVID-19 eine intensive Welle der digitalen Transformation und der digitalen Expansion ausgelöst, mit Licht als Treibmittel.

Diese Welle stärkt die Kulturhauptstadt als einen einzigartigen, lebendigen Ort für globale Möglichkeiten, einen Ort des Wissensaustauschs, der Stimulierung von Kreativität, der Steuerung von Innovation und des Aufbaus von Kooperationen. Sowohl auf der Konferenz als auch auf der begleitenden Ausstellung werden Unternehmen und Institutionen aus der ganzen Welt die neuesten Nachrichten und wissenschaftlichen Durchbrüche von Materialien und Geräten bis hin zu Systemen und Netzwerken vorstellen. Erwarten Sie ein Treffen mit Analysten, Medien, Regierungsstellen, Anbietern und Anwendern – sowie mit Gleichgesinnten, Kollegen oder Kunden.

Nach der virtuellen Ausgabe in Brüssel 2020 kehrt die ECOC für ihre 47. Ausgabe nach Frankreich zurück, sieben Jahre nach Cannes. Die ECOC-Konferenz 2021 wird zusammen mit der Ausstellung in der Stadt Bordeaux stattfinden, im Herzen der Weinregion, weniger als 2 Stunden von den meisten europäischen Hauptstädten entfernt.

Der Verein PolyPhotonics Berlin präsentiert dieses Jahr auf der ECOC zusammen mit dem Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut, HHI, welches zu den weltweit führenden Entwicklern von mobilen und optischen Kommunikationsnetzen und -systemen sowie der Kodierung von Videosignalen und Datenverarbeitung gehört. Auf der ECOC 2021 werden aktuelle Innovationen sowie das neue Projekt PolyChrome Berlin, welches dieses Jahr das Förderprogramm RUBIN vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gewonnen hat, am Stand PolyPhotonics Berlin e.V. vom 13. bis 15. September in Bordeaux, Frankreich präsentiert.

Der Verein stellt seine PolyBoard-Plattform vor, welche die Hybridintegration aktiver und passiver optischer Komponenten in photonische integrierte Schaltkreise erlaubt. Entwicklungen beinhalten u.a. abstimmbare Laser im sichtbaren und infraroten Wellenlängenbereich, sowie Dünnfilmfilter für Polarisationshandling und spektrales Filtern. Des Weiteren ermöglicht die mikro-optische Bank der PolyBoard-Plattform die Hybridintegration optischer Isolatoren und Zirkulatoren, sowie nichtlinearer Kristalle für Anwendungen im Bereich der Quantenoptik.

Mehr Informationen zur Veranstaltung finden Sie unter:

www.ecoc2021.org

Das Bündnis „PolyChrome Berlin“, das Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft in der Region Berlin-Brandenburg in sich vereint, hat sich für eine Förderung vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) qualifiziert. Ab Frühjahr 2022 werden die beteiligten Partner im Rahmen des Förderprogramms „RUBIN – Regionale unternehmerische Bündnisse für Innovation“ 9,2 Mio. Euro für die kommenden drei Jahre erhalten. PolyChrome Berlin konnte sich im Rahmen des Förderaufrufs als eines von elf finanzierten Projekten gegen insgesamt 53 Bewerber durchsetzen.

„Im Vorgänger-Projekt PolyPhotonics Berlin konnten wir bereits miniaturisierte, hybrid-optische Komponenten für Anwendungen in der Telekommunikation entwickeln,“ sagt Crispin Zawadzki, stellvertretender Gruppenleiter „Hybrid PICs“ am Fraunhofer HHI und Vorsitzender des Vereins PolyPhotonics Berlin e.V. „Ausgehend von diesem Erfolg weiten wir unsere Forschung nun auf den Bereich des sichtbaren Lichts aus, um neue Anwendungen in den Feldern Analytik und Sensorik hervorzubringen. Wir freuen uns sehr, dass wir weiter mit den uns aus PolyPhotonics Berlin e.V. bekannten Partnern zusammenarbeiten und gleichzeitig das Projektteam erweitern konnten.“

„Wenn hier von Plattform die Rede ist, dann muss man sich Chips in der Größe einer Eincentmünze vorstellen,“ erklärt Arne Schleunitz, Koordinator des PolyChrome-Projekts und technischer Geschäftsführer der micro resist technology GmbH. „Die kleine Plattform wird mit optischen Wellenleitern aus Polymer- oder SiN-Material und weiteren Funktionselementen, beispielsweise Glasfasern, ausgestattet. Außerdem kann die Oberfläche des Chips mit biologischen Fänger-Molekülen (Aptameren) für Anwendungen in der Medizin versehen werden.“

Die Leistungsfähigkeit der PolyChrome-Plattform soll an sechs Demonstratoren, die in drei Gebiete unterteilt sind, aufgezeigt werden. Das erste Gebiet ist der Einsatz der faserbasierten Sensorik im Anwendungsfeld Glasfasernetze. Hier können Glasfasern genutzt werden, um als Sensoren die Umgebung, beispielsweise den Straßenverkehr, zu überwachen. Das zweite Gebiet umfasst sichtbare Lichtquellen, sogenannte Multi-Lambda-Quellen. Diese sollen Produkte im Consumer-Bereich wie RGB-Quellen erschließen bzw. als Lichtquellen in der Medizin oder Forschung eingesetzt werden. Beim dritten Bereich handelt es sich um den Einsatz von SiN-Sensoren. SiN-Sensoren ermöglichen eine schnelle, kosteneffiziente und spezifische Messung verschiedenster chemischer und biologischer Stoffe. Mit diesem Verfahren können Gewässer innerhalb von Minuten auf Schadstoffe geprüft oder der Körper nach Vitamininsuffizienten untersucht werden.

Die Forschungsgruppe „Hybrid PICs“ der Abteilung „Photonische Komponenten“ am Fraunhofer HHI führt die verschiedenen Komponenten zusammen und stellt somit die Basis für die hybride Integrationsplattform bereit. Die Forschenden bringen dabei ihre langjährige Erfahrung in der Herstellung photonischer Komponenten und Technologieplattformen ein.

Im Rahmen des Projekts wird PolyChrome Berlin eine hybride photonische Integrationsplattform entwickeln. Die innovative Plattform wird Licht leiten und ablenken sowie erzeugen und nachweisen können. Das Forschungsteam erschließt mit der Plattform einen weiten Wellenlängenbereich von 400nm bis 1650nm, der von Infrarot bis zu sichtbarem Licht reicht. Außerdem arbeitet das Team an einem Zusammenspiel von polymer- und siliziumnitridbasierten Lichtwellenleitern. Durch diesen neuartigen Ansatz kombiniert mit der hybriden Integrationsfähigkeit der Plattform wird PolyChrome Berlin neue Anwendungen in der Sensorik und Analytik erschließen, die zugleich kostengünstig umgesetzt werden können.

„Im Vorgänger-Projekt PolyPhotonics Berlin konnten wir bereits miniaturisierte, hybrid-optische Komponenten für Anwendungen in der Telekommunikation entwickeln,“ sagt Crispin Zawadzki, stellvertretender Gruppenleiter „Hybrid PICs“ am Fraunhofer HHI und Vorsitzender des Vereins PolyPhotonics Berlin e.V. „Ausgehend von diesem Erfolg weiten wir unsere Forschung nun auf den Bereich des sichtbaren Lichts aus, um neue Anwendungen in den Feldern Analytik und Sensorik hervorzubringen. Wir freuen uns sehr, dass wir weiter mit den uns aus PolyPhotonics Berlin e.V. bekannten Partnern zusammenarbeiten und gleichzeitig das Projektteam erweitern konnten.“

„Wenn hier von Plattform die Rede ist, dann muss man sich Chips in der Größe einer Eincentmünze vorstellen,“ erklärt Arne Schleunitz, Koordinator des PolyChrome-Projekts und technischer Geschäftsführer der micro resist technology GmbH. „Die kleine Plattform wird mit optischen Wellenleitern aus Polymer- oder SiN-Material und weiteren Funktionselementen, beispielsweise Glasfasern, ausgestattet. Außerdem kann die Oberfläche des Chips mit biologischen Fänger-Molekülen (Aptameren) für Anwendungen in der Medizin versehen werden.“

Die Leistungsfähigkeit der PolyChrome-Plattform soll an sechs Demonstratoren, die in drei Gebiete unterteilt sind, aufgezeigt werden. Das erste Gebiet ist der Einsatz der faserbasierten Sensorik im Anwendungsfeld Glasfasernetze. Hier können Glasfasern genutzt werden, um als Sensoren die Umgebung, beispielsweise den Straßenverkehr, zu überwachen. Das zweite Gebiet umfasst sichtbare Lichtquellen, sogenannte Multi-Lambda-Quellen. Diese sollen Produkte im Consumer-Bereich wie RGB-Quellen erschließen bzw. als Lichtquellen in der Medizin oder Forschung eingesetzt werden. Beim dritten Bereich handelt es sich um den Einsatz von SiN-Sensoren. SiN-Sensoren ermöglichen eine schnelle, kosteneffiziente und spezifische Messung verschiedenster chemischer und biologischer Stoffe. Mit diesem Verfahren können Gewässer innerhalb von Minuten auf Schadstoffe geprüft oder der Körper nach Vitamininsuffizienten untersucht werden.

Die Forschungsgruppe „Hybrid PICs“ der Abteilung „Photonische Komponenten“ am Fraunhofer HHI führt die verschiedenen Komponenten zusammen und stellt somit die Basis für die hybride Integrationsplattform bereit. Die Forschenden bringen dabei ihre langjährige Erfahrung in der Herstellung photonischer Komponenten und Technologieplattformen ein.

Die 12 Partner decken mit ihren Kernkompetenzen die gesamte Wertschöpfungskette ab, die für den Aufbau der Technologieplattform und deren kommerzieller Verwertung notwendig sind. Zum Forschungsprojekt gehören neben dem Fraunhofer HHI ADVA Optical Networking SE, Allresist GmbH, Chembio GmbH, Eagleyard Photonics GmbH, ficonTECService GmbH, Fraunhofer IZI-BB, Laser Zentrum Hannover e.V., micro resist technology GmbH, OSRAM Opto Semiconductors GmbH, Scienion AG und VPIphotonics GmbH.

Unter der Koordination der micro resist technology GmbH hat sich ein Konsortium aus 12 Partnern mit dem Verbundprojekt „PolyChrome Berlin – Photonische Integrations-Plattform für sensorische und analytische Anwendungen in einem weiten Wellenlängenbereich – Berlin“ im Rahmen der Ausschreibung „RUBIN – Regionale unternehmerische Bündnisse für Innovation“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung erfolgreich um eine Konzeptphase beworben. Das RUBIN-Bündnis Das RUBIN-Bündnis PolyChrome Berlin widmet sich einer der wichtigsten Schlüsseltechnologie und Zukunftsbranche der Photonik durch den Aufbau einer Technologieplattform zur Realisierung von hybrid-optischen Komponenten, die Anwendung beispielsweise in der der Sensorik oder Analytik finden werden. Diese innovativen photonischen Bauelemente sind technologische Voraussetzung nicht zuletzt für die umfassende Digitalisierung der Gesellschaft und die Industrie 4.0. Die Ziele Mit PolyChrome Berlin wird eine hybride photonische Integrations-Plattform entwickelt, mit der vielfältige neuartige Anwendungen aus dem Bereich der Sensorik und Analytik kostengünstig und kompakt realisiert werden können. Die Erschließung eines weiten Wellenlängenbereichs von 400nm -1650nm, sowie das Zusammenspiel von polymer- und siliziumnitrid-basierten Lichtwellenleitern in Kombination mit der hybriden Integrationsfähigkeit bildet die Grundlage dafür. Die Leistungsfähigkeit der PolyChrome-Plattform wird an sechs Demonstratoren gezeigt. Die Region Um das Medium Licht ist in der Hauptstadtregion Berlin-Brandenburg ein Hochtechnologiezweig mit weltweiter Strahlkraft entstanden. Hier will das Bündnis PolyChrome-Berlin weitere Alleinstellungsmerkmale für die Region schaffen und neue Potenziale erschließen. Das Bündnis ist in der Region bereits intensiv verankert. So besteht für den Bereich Photonik ein  regionales Netzwerk mit 126 Mitgliedern. Vor diesem Hintergrund können nachhaltige Prozesse zur Unterstützung eines Strukturwandels entwickelt und etabliert werden. Die Partner Die Kernkompetenzen der 12 Partner aus dem RUBIN-Bündniss PolyChrome decken die gesamte Wertschöpfungskette ab, die für den Aufbau der Technologieplattform und deren kommerziellen Verwertung notwendig sind. Zum RUBIN-Bündnis PolyChome gehören:

• • ADVA Optical Networking SE, Berlin
  • Allresist GmbH, Strausberg
  • Chembio Diagnostics GmbH, Berlin
  • CODIXX AG, Barleben
  • eagleyard Photonics GmbH, Berlin
  • Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut, Berlin
  • Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie, Potsdam-Golm
  • LEONI Fiber Optics GmbH, Berlin
  • Laser Zentrum Hannover e.V., Hannover
  • micro resist technology GmbH, Berlin
  • Scienion AG, Berlin
  • VPIphotonics GmbH, Berlin

Webseite: BMBF: Innovation & Strukturwandel  

Als Abschluss von drei erfolgreichen Projektjahren und mit der Gründung des PolyPhotonics e.V. stellt sich der Verein in einem kurzen Imagefilm mit den Highlights der vergangenen Jahre vor.

Als einer der Meilensteine des Projekts wurde der automatisierte Aufbau aller Komponenten des PolyBoards angestrebt und erfolgreich demonstriert. Hier im Video ist die Assemblierung eines abstimmbaren Lasers mit Hilfe einer ficonTEC Assemblierungsmaschine zu sehen.