Optical sensing systems find a wide range of applications, especially in the medical field, for intelligent, patient-operated health monitoring and early diagnosis, facilitating immediate responses to warnings. Advances in technology have enabled sensors miniaturization with spectrometers using low-cost Fabry-Pérot filters, allowing integration into mobile phones and wearable devices without compromising their resolution. The challenge in filter fabrication is deforming supporting posts deformation during polymer ...

This thesis provides an extensive overview on the state-of-the-art daylighting systems for applications in buildings and subsequently addresses the implementation of subfield addressing in micromirror arrays and investigation of a potential scalable lithography process for the large-area fabrication, both have been identified as the research gap in achieving the envisioned application as smart window. The work is conducted in continuation of the optimized fabrication process and the successful fabrication of a lab ...

Buildings are responsible for 40 % of the primary energy consumption and 36 % of the total CO2 emissions. There is a huge potential to decrease energetic consumption for lighting and heating/cooling by substituting the 85 % of inefficient glazing areas in EU’s buildings with energy efficient smart glazing windows. A micro-electro-mechanical system (MEMS) based smart glazing system comprising of millions of micro mirrors (invisible to the bare eye) is investigated here. This concept allows dynamic light steering by ...

Die Entwicklung und Herstellung eines Labor-Demonstrators für Mikrospiegel-Arrays zur Tageslichtlenkung wird beschrieben. Der Labor-Demonstrator besteht aus einem aktiven Fenster und einem Miniaturraum, wodurch die Funktionsweise der Mikrospiegel-Arrays in dem aktiven Fenster optimal dargestellt werden kann. Das aktive Fenster besteht aus einer Isolierverglasung mit einer Größe von 50 cm x 50 cm, in deren Scheibenzwischenraum vier unabhängig voneinander steuerbare Mikrospiegel-Arrays integriert sind, die eine Fläche ...

Das KARlsruhe TRItium Neutrino Experiment gilt als die genaueste Waage der Welt und hat sich der Aufgabe verschrieben die Masse des elektronischen Anti-Neutrinos mit einer Unsicherheit von m = 0:2 eV/c2 zu messen. Das Funktionsprinzip des eingesetzten Spektrometers erfordert eine genaue Kenntnis des Magnetfeldverlaufes im Inneren des Spektrometers. Aufgrund der Forderung nach einem extrem guten Vakuum ist eine direkte Messung des Magnetfeldes jedoch unmöglich. Die vorliegende Arbeit zeigt eine effektive Lösung auf ...

Ein miniaturisiertes optisches Spektrometer auf Basis eines Fabry-Pérot-Filter-Arrays wird für den sichtbaren Spektralbereich als Demonstrator realisiert. Hierfür wird ein FP-Filter-Array mit einem optischen Bandpass-Filter in eine Graustufen-CCD-Kamera integriert und ein Algorithmus zur Signalverarbeitung implementiert. Die Kalibrierung des Spektrometers wird experimentell mit Hilfe einer durchstimmbaren Lichtquelle durchgeführt, die in dieser Arbeit konstruiert und verifiziert wird. Die Bezeichnung des Spektrometers ...

Ausgehend vom Soft-Nanoimprint-Verfahren wurde im Rahmen dieser Arbeit die Self-Aligned Molding Technology (SAMT) entwickelt. Die SAMT-Prägetechnologie ermöglicht eine wesentliche Reduzierung des Justieraufwands zur Herstellung echter 3D-Strukturen. Das Konzept basiert auf einem ‚Waffeleisen‘-Prinzip in Mikrometergröße und erlaubt in einem einstufigen Prägeprozess die Erzeugung komplexer 3D-Strukturen und -Partikel. Die SAMT Prägeform wurde in Form von 35 µm breiten V-Gräben im elastischen Polydimethylsiloxan (PDMS) ...

Die Verwendung von Partikeln spielt in vielen alltäglichen Bereichen eine essenzielle Rolle und ist daher im Laufe dieses Jahrhunderts immer mehr in den Fokus der Forschung gerückt. Aktuelle Forschungsarbeiten belegen, dass die Größe und Form der Partikel Einfluss auf verschiedene Anwendungen haben. Ein Beispiel ist die Verwendung als Medikamententräger. Forschungen zeigen, dass ellipsoide Partikel langsamer als sphärische Partikel von Makrophagen internalisiert werden und den Transport von Medikamenten innerhalb des ...

The nanoimprint technology realizes already the production of two-dimensional (2D) shaped nanoparticles of different shapes and materials. These nanoparticles can be applied in advanced applications in material engineering, as well as in biology and particularly in drug-delivery systems. This work presents three-dimensional (3D) shaped nanoparticles with T-, L- and step-like cross-sections, implemented by substrate conformal imprint lithography (SCIL) and a manual soft-imprint technique. Further, 2D shaped nanoparticles ...

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Herstellung und Charakterisierung mikromechanisch durchstimmbarer, dielektrischer Fabry-Pérot-Filter im nahen Infrarot-Bereich bei einer Zentralwellenlänge von λc = 950 nm. Diese Bauelemente wurden auf Basis kostengünstiger Technologien realisiert, dank deren Entwicklung extreme Miniaturisierung und gleichzeitig hohe spektrale Anforderungen möglich sind. Der Vorteil solcher Filter liegt darin, dass sie direkt in einen Photodetektor integriert werden können und mit ganz wenigen ...