An der TU Dresden ist in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS) in Dresden die Position als:

Wissenschaftliche Mitarbeiterin/ Wissenschaftlicher Mitarbeiter mit Promotionsvorhaben

zu besetzen. Die ausgeschriebene Position steht ab sofort zur Verfügung.

Arbeitstitel: »Entwicklung von Regelungsalgorithmen zur hochdynamischen und präzisen Strahlpositionierung quasistatischer Mikroscanner«

Inhaltliche Beschreibung

Mikromechanische Scanner zur quasistatischen 1D und 2D Ablenkung von Laserstrahlen werden für Anwendungen in der Messtechnik, der optischen Telekommunikation und im Konsumgüterbereich in Betracht gezogen. Die prinzipiell aufgrund der geringen Massenträgheit der bewegten Spiegelplatte zu erzielenden hohen Scanfrequenzen, die den Einsatz in den genannten Applikationen motivieren, werden heute für elektrostatisch angetriebene Mikromechanische Scanner nur unzureichend erzielt. Dies wird insbesondere durch die für die MEMS-Bauelemente typische geringe Dämpfung verursacht, die in einem starkem Überschwingen des Mikrospiegels um die adressierte Sollposition resultiert. Dies kann aufgrund der vergleichsweise geringen elektrostatischen Antriebsmomente nur teilweise kompensiert werden, da für durch optische Randbedingungen (z. B. Auflösung) definierte Werte für Ablenkwinkel und Spiegelgröße geringe Federsteifigkeiten bzw. Scanfrequenzen realisieren lassen. Um dennoch mit einem schwach gedämpften quasistatischen Mikroscannerspiegel eine schnelle und präzise Strahlpositionierung zu ermöglichen, bedarf es einer dynamischen Antriebsregelung bei der die Spiegelpositionierung allein mittels des elektrostatischen Antriebs durch dynamisches Beschleunigen und Abbremsen erfolgt. Hierzu ist die Entwicklung geeigneter Algorithmen zur hochdynamischen Antriebsregelung erforderlich, welche die Spezifika der Mikroaktoren insbesondere deren Nichtlinearitäten berücksichtigt.

Zur Erzielung einer möglichst geringen Abweichung der IST- von der SOLL-Trajektorie sind im Rahmen der Arbeit neben der Entwicklung von dynamischen Regelungsalgorithmen weitere konstruktive Maßnahmen (z. B. im MEMS-Bauelement integrierte Positionssensoren sowie Kammantriebsstrukturen mit erhöhter Antriebseffizienz) zur Optimierung des dynamischen Positionierverhaltens zu evaluieren und hierfür die darauf angepassten Regelungsalgorithmen zu entwickeln. Zunächst erfolgt die numerische Simulation der Bauelementeeigenschaften insbesondere unter Verwendung von FE-Methoden und der Regelstrecke unter Verwendung von Simulink. Aus den Simulationen sind optimierte Designvarianten der quasistatischen Scanner-Bauelemente und ein elektronischer Aufbau der Regelstrecke abzuleiten. Die Modellverifikation wird durch Charakterisierung entsprechend hergestellter MEMS-Bauelemente und der elektronischen Regelstrecke durchgeführt.

Anstellung, Vergütung und Sozialleistungen richten sich nach dem Tarifvertrag der Länder (TV-L).

Die Stelle (0,7 VBE) ist zunächst auf 3 Jahre befristet.

Die TU Dresden legt Wert auf die berufliche Gleichstellung von Frauen und Männern.

Kontakt

Bitte richten Sie Ihre schriftliche Bewerbung mit allen wichtigen Unterlagen an:

TU Dresden
Institut für Halbleiter- und Mikrosystemtechnik
Professur für Optoelektronische Bauelemente und Systeme
z. H. Hans-Jürgen Knoblauch
01062 Dresden

E-Mail: optoelektronik@tu-dresden.de
Tel. 0351-463-39735