Submillimeter Miniaturisierung des "Optischen Mikrofons ohne Membran". Material-Technologiewahl, Samples, Testing

01.07.2010 - 30.06.2013
Forschungsförderungsprojekt
Im März 2010 wurde die Forschungskooperation zwischen TU Wien und NXP Semiconductors Entwicklung eines optischen Mikrofons ohne Membran MEOS (FFG B1 814318) erfolgreich abgeschlossen. Es konnte in einer grundlegenden Proof-of-Principle Studie theoretisch und experimentell nachgewiesen werden, dass ein optisches Mikrofon basierend auf einem gänzlich neuartigen Wandlungsverfahren funktioniert, und die Anforderungen für die Anwendung in einem Mobiltelefon (SNR, Dynamik, Leistungsaufnahme) erfüllen kann. Das Mikrofon zeichnet sich zudem durch hohe mechanische Stabilität und Körperschallunempfindlichkeit aus. Mit einem einige Zentimeter großen Aufbau mit diskreten Komponenten wurden neben zahlreichen Messungen auch Sprachaufnahmen guter Qualität und Verständlichkeit realisiert. Eine große, neue Herausforderung, für die weitgehend veränderte Grundlagenuntersuchungen erfolgreich durchzuführen sind, birgt die beabsichtigte Miniaturisierung für den Einsatz in der Mobiltelefonie. Es soll in einem 24-monatigen Forschungsprojekt der Konsortialpartner TU Wien und NXP Semiconductors der optische Resonator als Kernstück des Wandlers auf eine Größe von 1 Millimeter miniaturisiert werden. Dies stellt eine Grundlagenforschung dar, die komplementär zum Vorgängerprojekt angesiedelt ist. Drei verschiedene, mikrostrukturierende Fertigungsmethoden sollen gefunden, und anschließend auf ihre Eignung hin bewertet werden. Danach werden Muster, gefertigt durch unterschiedliche Prozesstechnologien, geprüft. An assemblierten Mikrofon-Prototypen sollen Messungen hinsichtlich der akustischen Performance eines solcherart miniaturisierten MEOS durchgeführt werden. Einflüsse durch Umweltbelastungen müssen bewertet werden, insbesondere Kondensation auf den optischen Komponenten und Beeinträchtigung durch Staub. Da dieses innovative elektro-optische Wandlerprinzip ein einmaliges und bisher in keinerlei Mikrofon verwendetes Konzept darstellt, kann dabei kaum auf Erfahrungswerte zurückgegriffen werden. Die beteiligten Partner konnten ihre professionelle Kooperation im Vorgängerprojekt unter Beweis stellen, was sich positiv auf den Projektfortschritt auswirken wird. Die Forschungsergebnisse sollen 4-5 Jahre nach Projektabschluss zu einem vermarktbaren Ergebnis führen, indem das miniaturisierte optische Mikrofon im Massenmarkt der Mobiltelefonie das obere Marktsegment abdeckt.

Personen

Projektleiter_in

Projektmitarbeiter_innen

Institut

Förderungsmittel

  • Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG)

Forschungsschwerpunkte

  • Quantum Physics and Quantum Technologies

Schlagwörter

DeutschEnglisch
Akustik Acoustics
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MikrobearbeitungMicromachining