Studium

Optische Technologien

Damit beschäftigt man sich im Studienfeld Optische Technologien:

Ingenieur:innen der optischen Technologien sind in vielen Bereichen unentbehrlich. Ob es um neue Erkenntnisse über Krankheiten auf molekularer Ebene geht, um Verkehrstechnologien wie Staumelder, um Umweltschutz dank emissionsarmer Motoren, um Messsysteme zur Schadstoffbelastung oder um optische Datenübertragung – überall sind sie am Werk. Sie entwickeln und forschen in allen Bereichen der Technik, in denen Laser eine Rolle spielen, beispielsweise in der Medizin- und Halbleitertechnik oder in der Kommunikations- und Fernmeldetechnik. Die Herausforderung: Sie müssen heute schon die Basis für Dinge entwickeln, die morgen gebraucht werden.

Daran wird im Studienfeld Optische Technologien geforscht:

• Datenübertragung: Der internationale Datenverkehr über das Internet wächst  jährlich um etwa 50 Prozent. Für diesen wachsenden Datenverkehr spielen optische Übertragungstechnologien eine entscheidende Rolle. Es wird daran geforscht, die Bandbreite der Verbindungen immer weiter zu verbessern, die Technologie energie- und platzsparender zu machen und die Herstellung optischer Schaltungen noch stärker zu automatisieren.
• Organische Solarzellen: Im Gegensatz zu herkömmlichen Solarzellen enthalten organische Solarzellen als Herzstück halbleitende Kunststoffe (sogenannte OPV, Organische Photovoltaik). Das hat Vorteile: OPV kann kostengünstiger produziert werden, ist leichter und kann auch auf flexible Materialien aufgedruckt werden. So kann man sie beispielsweise in Fenster oder Fassaden integrieren oder auch in kleineren, tragbaren Geräten. Die Forschung will die Effizienz und Langlebigkeit von OPV so weit verbessern, dass sie für die alltägliche Anwendung geeignet sind.
• LED-Beleuchtung: Insbesondere im Automobilbereich sorgen Licht-Systeme auf LED-Basis für mehr Energieeffizienz, bessere und intelligente Ausleuchtung und damit für mehr Sicherheit. Um diese Systeme weiter zu verbessern, wird unter anderem daran geforscht, wie Anwender sich mit den Beleuchtungsanlagen vernetzen können und wie die individuellen Bedürfnisse von Menschen und anderen Lebewesen am besten berücksichtigt werden.

Wo kann man nach einem Studium im Bereich Optische Technologien arbeiten?

Nach dem Studium warten Stellen in der Optikindustrie, der Medizin- und Umwelttechnik, der Informations- und Telekommunikationsbranche und der Automobilindustrie sowie bei zahlreichen weiteren Herstellern optischer Bauteile oder in Betrieben, die optisch basierte Fertigungstechnologien entwickeln bzw. einsetzen. Eine Karriere in einem Forschungsinstitut oder in der Selbstständigkeit ist natürlich auch möglich.

Mit dem Studiengang Augenoptik geht es oft in Augenarztpraxen und Augenkliniken, aber auch in Institutionen der Sehbehinderten-Rehabilitation, in die optische Industrie oder in Forschungsinstitute.

Das kennst du:

• Glasfaser: Optische Leiter, umgangssprachlich auch Glasfaserkabel genannt, nutzen Licht zur Übertragung von Daten. Dazu werden Lichtsignale über dünne Fasern aus Glas übertragen. Das Licht wird dabei an den Wänden der Faser reflektiert und kann so den Lichtleiter nicht verlassen. Das hat mehrere Vorteile gegenüber der Übertragung von elektrischen Signalen: Es können pro Zeiteinheit mehr Informationen übertragen werden, das Lichtsignal ist unempfindlich gegenüber elektrischen und magnetischen Störungen und viel abhörsicherer.
• OLED-Display: Organische Leuchtdioden oder kurz OLEDs (englisch organic light-emitting diode) bestehen anders als herkömmliche LEDs aus halbleitenden Kunststoffen. Sie lassen sich in dünnen Schichten kostengünstig herstellen und stecken in immer mehr Displays und Bildschirmen, zum Beispiel in Smartphones und Tablets, aber auch in größeren Fernsehern und Monitoren. Diese können aufgrund der besonderen Eigenschaften der OLEDs auch biegsam sein. Außerdem werden OLEDs zunehmend auch in Form sogenannter Lichtkacheln für die Raumbeleuchtung genutzt.

Wusstest du schon, …?

• … dass der Laser bei seiner Erfindung 1960 als nutzlose technische Spielerei angesehen und als „Lösung auf der Suche nach einem Problem“ verspottet wurde? Heute finden sich Laser in zahllosen Anwendungen – zum Beispiel zu Hause im Blu-Ray-Player, an der Supermarktkasse zum Einscannen der Artikel, in der Medizin als Laserskalpell, in der Industrie zum Schneiden von Materialien, in der Forschung beim Nachweis von Gravitationswellen … Die Aufzählung ließe sich lange fortsetzen.

• … dass die Lichtgeschwindigkeit vom Material abhängig ist, in dem sich das Licht ausbreitet? Während sie im Vakuum knapp 300.000 Kilometer pro Sekunde beträgt, liegt der Wert für Luft nur minimal geringer, während die Lichtgeschwindigkeit in Wasser etwa 225.000 und in manchen Gläsern „nur“ noch 160.000 Kilometer pro Sekunde beträgt.

… dass die lange gültige Auflösungsgrenze für Lichtmikroskope nicht mehr gilt? 1999 gelang es Stefan Hell, das erste sogenannte STED-Mikroskop zu konstruieren. Mithilfe eines physikalischen Tricks kann es Strukturen abbilden, die viel kleiner sind als alles, was man bisher in einem Lichtmikroskop erkennen konnte. Für diesen Durchbruch erhielt Hell im Jahr 2014 den Nobelpreis für Chemie.