Das Ferdinand-Braun-Instituts lieferte für dieses Vorhaben eine Pulslaserquelle inklusive einer Steuerelektronik, das Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme (IMS) entwickelte eine Fangoptik mit einer Vorverarbeitungs-Elektronik und das Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie (ISIT) produzierte die MEMS-Scanner. Die Integration der einzelnen Komponenten zu einem vollständigen System übernahm das Unternehmen OQmented, eine Ausgründung aus dem Fraunhofer ISIT.

Die Laser-Scanner werden ...

am Fraunhofer ISIT mithilfe der MEMS-Technologie (Micro Electro Mechanical Systems) gefertigt, d. h. es kommen spezielle Verfahren der Mikrochipfertigung zum Einsatz. Die Entwicklung geeigneter, MEMS-Scanner war für die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer ISIT eine Herausforderung. Sie optimierten beispielsweise die Antriebe der Scanner, damit sie einen großen Auslenkwinkel des MEMS Spiegels und ein Sichtfeld von 180° erlauben.

Oder sie verbesserten das Design der Bauelemente, um mechanischen Stress bei diesen großen Winkeln zu vermeiden, und erhöhten auf diese Weise ihre Lebensdauer und Zuverlässigkeit. Auch das mechanische Verhalten vom MEMS Spiegel unter Shock oder Vibration wurde untersucht, um die mechanische Stabilität in realen Anwendungsszenarien sicher zu stellen. Zu guter Letzt wurde ein kuppelförmiger Glasdeckel – eine Entwicklung aus dem ISIT auf den MEMS Spiegel montiert. Einerseits schützt dieser Glasdom das Bauelement vor der Umgebungseinflüssen, andererseits gewährleistet die Glaskuppel die optische Qualität des Bauelements


Das Ergebnis

Es entstand in 9 Monaten ein robuster, MEMS-Scanner, der sich durch einen besonders großen Scanwinkel, gute mechanische Robustheit und stabile Langlebigkeit auszeichnet. Das vollständige LIDAR-System haben die Projektpartner im Sommer 2021 fertig gestellt und getestet.