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Dissertation
Development of hybrid UV VCSEL with organic active material and dielectric DBR mirrors for medical, sensoric and data storage applications
(2009-10-19)
Lasers play an important role for medical, sensoric and data storage devices. This thesis is focused on design, technology development, fabrication and characterization of hybrid ultraviolet Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers (UV VCSEL) with organic laser-active material and inorganic distributed Bragg reflectors (DBR).
Multilayer structures with different layer thicknesses, refractive indices and absorption coefficients of the inorganic materials were studied using theoretical model calculations. During the ...
Dissertation
Highly Sensitive Sensor Based On Intracavity Laser Absorption Spectroscopy By Means of Relative Intensity Noise
(2011-01-07)
This thesis concerns with the main aspects of medical trace molecules detection by means of intracavity laser absorption spectroscopy (ICLAS), namely with the equirements for highly sensitive, highly selective, low price, and compact size sensor. A novel two modes semiconductor laser sensor is demonstrated. Its operation principle is based on the competition between these two modes. The sensor sensitivity is improved when the sample is placed inside the two modes laser cavity, and the competition between the two modes ...
Dissertation
Substrate Conformal Imprint Lithography als innovatives Verfahren zur Herstellung von Nanospektrometern im sichtbaren Spektralbereich
(2012-07-16)
Selbstbestimmung und -gestaltung des eigenen Alltages gewinnen immer mehr an Bedeutung, insbesondere für ältere Mitmenschen in ländlichen Regionen, die auf ärztliche Versorgung angewiesen sind. Die Schaffung sogenannter smart personal environments mittels einer Vielzahl von, nahezu unsichtbar installierten Sensoren im gewohnten Lebensraum liefert dem Anwender (lebens-) notwendige Informationen über seine Umgebung oder seinen eigenen Körper. Dabei gilt es nicht den Anwender mit technischen Daten, wie Spektren, zu ...
Dissertation
Development and assessment of volume resolving velocimetry for turbomachinery test facilities
(Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR, 2017-12-21)
The present thesis assesses the applicability of volume resolving velocimetry
for turbo machinery test facilities. Tomographic particle image velocimetry has been implemented in a transonic cascade wind tunnel. Assessment is based on 3D-3C measurements of the passage vortex in an axial compressor cascade at subsonic inflow (Ma1=0.6). Results show broad consistency with stereoscopic PIV with improved depth resolution. A novel Fast Multiplicative Algebraic Reconstruction Technique (FMART) enables signi cantly faster ...
Dissertation
Optical Sensor Array based Nanospectrometer: Fabrication of high resolution 3D NanoImprint master templates and bonding of Fabry-Pérot filter array onto photodetector array
(2017-05-11)
In the field of optical spectroscopy, spectrometers are high resolution optical sensors that have emerged as a platform for a wide range of application fields. Commercially available spectrometers are bulky and expensive. Hence, this limits its integration into modern mobile and wearable devices. To overcome this limitation, miniaturization of spectrometers is an interesting target for a wide range of emerging applications. The most attractive concept of fabricating miniaturized spectrometers is the Fabry-Pérot filter ...
Dissertation
Mixed Signal CMOS ASIC mit integrierten frei verschaltbaren Photodioden und Signalvorverarbeitung zur adaptierbaren Ortsfrequenzfilterung
(2016-12-15)
Die vorliegende Arbeit untersucht die Integrierbarkeit von Photodioden und zugehörigen Signalvorverarbeitungen mit dem preisgünstigen Standard-0,5-µm-Prozess bzw. 0,35-µm-CMOS-Prozess. Als Pilotanwendung wurde die Realisierung eines flexiblen Ortfrequenzfilters vorgesehen, der durch die Verschaltung und die Wichtung von integrierten Photodioden gebildet wird.
Mit einem integrierten optoelektronischen Bauteil (Opto-ASIC) sollte die Funktionaliät eines CORREVIT®-Sensors (der Firma Corrsys 3D Sensors) aus Prismengitter, ...
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Design and Numerical Simulation of Dielectric Photonic Crystal Devices and Investigation of an Optical Characterization Method
(2017-11-09)
In this research work, dielectric photonic crystal (PhC) structures based on low refractive index slab waveguide are investigated. These two-dimensional slab waveguide PhC structures work on the principle of guided-mode resonance and find their application in optical filters operated in the near-infrared range. The design and numerical simulation of the presented PhCs are carried out using finite-difference time-domain (FDTD) method. The dielectric materials used in the presented structures are zirconium dioxide/niobium ...
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Intrakavitäts-Absorptionsspektroskopie von Spurengasen mit hoher Sensitivität und Selektivität auf Basis konkurrierender Moden eines Halbleiterlasers
(2016-08-30)
Die Validität des Sensorkonzeptes aus dem Patent von Prof. H. Hillmer wird unter Verwendung einer gasförmigen Testsubstanz gezeigt. Zu diesem Zweck wird ein bestehender Messaufbau durch zahlreiche Verbesserungen optimiert. Die optischen Eigenschaften der verwendeten Komponenten und der resultierenden modifizierten Aufbauten werden dargelegt.
Die bisherigen faserbasierter Messaufbauten werden zu einem symmetrischen Messaufbau mit verbesserter spektraler Auflösung und vereinfachter Handhabung erweitert. Die Vorlaufzeiten, ...
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Residual-Layer-Free 3D Nanoimprinting using Novel Hybrid Soft Templates
(2017-08-23)
Hybrid 3D soft templates are designed and evaluated for residual layer free 3D imprinting in UV-Substrate Conformal Imprint Lithography (SCIL). 3D imprinting usually results in laterally varying residual layers, which cannot be removed by conventional etching processes in a satisfactory manner. The hybrid templates introduced in this thesis are hybrid in a way that their template protrusions are enclosed with a UV-blocking metal layer, by this means selective UV curing of the resist material is attainable. Hence, the ...