News and Media

24 October 2024

Severo Ochoa Colloquium, Instituto de Astrofísica de Andalucía, IAA-CSIC, Spain

Role of Astrophotonics in Astronomy: The MARCOT Pathfinder

YouTube VIDEO

25 July 2024,

Wiley Industrial News

Development of a spectrograph ‘on-a-chip’

11 July 2024

Photonic Integrated Circuits

Project to miniaturise spectrograph wins €3.4 million

10 July 2024

Photonics Spectra

EU-Funded Project Developing NIR Spectrograph "On-A-Chip"

July 9, 2024

EU-Förderung mit 3,4 Millionen Euro für das Projekt PICS4SENS

Das Verbundprojekt PICS4SENS der Leibniz-Institute AIP und IHP in Zusammenarbeit mit dem innoFSPEC-Transferlabor an der Universität Potsdam hat sich im Wettbewerb der letztjährigen StaF-Ausschreibung durchgesetzt und wird über einen Zeitraum von vier Jahren mit insgesamt 3,4 Millionen Euro gefördert, 2,2 Millionen Euro davon entfallen auf das AIP.

Das Förderprogramm StaF-Verbund zur Förderung der Stärkung der technologischen und anwendungsnahen Forschung in Forschungsverbünden von Wissenschaftseinrichtungen im Land Brandenburg wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) finanziert. PICS4SENS wird den technologischen Reifegrad von photonisch integrierten Schaltkreisen erhöhen und den Weg zur Kommerzialisierung in der Sensorik voranbringen.

Das Projekt lässt sich auf eine kurze Formel zusammenfassen: die Entwicklung eines Spektrographen „on-a-chip“. Dabei geht es um die Miniaturisierung von voluminösen und kostspieligen Hochleistungsoptiken in klassischer Bauweise auf einen winzigen photonischen Chip.

Photonik ist eine moderne Technologie, die analog zur auf der Leitung von Elektronen in Halbleitern beruhenden Elektronik (elektrischer Strom), die Leitung von Photonen in Wellenleitern (Licht) ausnutzt. So wie heute in Computern, Smartphones und im Auto elektronische Chips allgegenwärtig sind, arbeitet die Industrie unter Hochdruck daran, photonische integrierte Schaltkreise (PIC) zu entwickeln. Aktuelle Marktanalysen zeigen dafür einen schnell wachsenden Zukunftsmarkt. In Computerzentren und der Datenkommunikation des Internets haben sich PICs bereits durchgesetzt. Ein anderer Anwendungsbereich steckt noch in den Kinderschuhen: Spektroskopie und Sensorik.

Auf diesem Gebiet haben sich die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Astrophotonik-Abteilung des AIP unter Leitung von Dr. Kalaga Madhav eine internationale Spitzenposition erarbeitet und verschiedene Generationen von PICs für Anwendungen in der Spektroskopie und Interferometrie entwickelt und zum Einsatz gebracht. Mit einem Chip der Bauart wie im Bild wurde mit Unterstützung der Forschungstechnik des AIP weltweit erstmals ein für den Nahinfrarot-Bereich konzipierter Spektrograph aufgebaut: PAWS, der „Potsdam Arrayed Waveguide Spectrograph“. Hier wird ein hochempfindlicher Bildsensor auf eine Temperatur von –190 °C abgekühlt, um das hochaufgelöste Spektrum des Chips elektronisch aufzuzeichnen.

Der im Vergleich zum Chip noch recht klobige Aufbau des Kühlgehäuses für den Infrarot-Bildsensor zeigt, dass die Miniaturisierung noch nicht ganz zum Ziel geführt hat. Genau hier setzt das Vorhaben PICS4SENS an: Das Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik (IHP) besitzt alle Voraussetzungen und Kompetenzen, um auch die Integration des Bildsensors in den PIC zu realisieren, sozusagen eine Verheiratung von Photonik und Elektronik.

Hiervon versprechen sich die Forscher nicht nur einen Durchbruch für astrophysikalische Instrumente, insbesondere im Weltraum, sondern auch ein hervorragendes Innovationspotenzial und zukünftige Marktchancen in Bereichen wie Agrartechnologie, Mobilität, Gesundheitswirtschaft, Lebensmitteltechnologie, Chemie – Zukunftsthemen, die die Innovationsstrategie innoBB2025 plus sowie der Masterplan des Clusters Optik und Photonik für Berlin und Brandenburg als Prioritäten ins Auge fassen.

Projektleiter Martin Roth unterstreicht: „Das Land Brandenburg verfügt mit dem Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik (IHP) in Frankfurt (Oder) sowie dem Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) ausweislich der jüngsten Evaluierungen der Leibniz-Gemeinschaft über zwei Leistungsträger in der internationalen Spitzenforschung. In Zusammenarbeit mit dem innoFSPEC-Transferlabor an der Universität Potsdam besitzt das Projekt PICS4SENSausgezeichnete Voraussetzungen, unseren technologischen Vorsprung weiter auszubauen und zu verwerten.“

9 July 2024

IDW Informationsdienst Wissenschaft,

EU-Förderung mit 3,4 Million Euro für das Projekt PICS4SENS

March 2023 SPIE Photonics West

Invited talk : Astrophotonics: photonic integrated circuits for astronomical instrumentation

Prof. Dr. Martin Roth

Photonic Integrated Circuits (PIC) are best known for their important role in the telecommunication sector, e.g. high speed communication devices in data centers. However, PIC also hold the promise for innovation in sectors like life science, medicine, sensing, automotive etc. The past two decades have seen efforts of utilizing PIC to enhance the performance of instrumentation for astronomical telescopes, perhaps the most spectacular example being the integrated optics beam combiner for the interferometer GRAVITY at the ESO Very Large Telescope. This instrument has enabled observations of the supermassive black hole in the center of the Milky Way at unprecedented angular resolution, eventually leading to the Nobel Price for Physics in 2020. Several groups worldwide are actively engaged in the emerging field of astrophotonics research, amongst them the innoFSPEC Center in Potsdam, Germany. We present results for a number of applications developed at innoFSPEC, notably PIC for integrated photonic spectrographs on the basis of arrayed waveguide gratings and the PAWS demonstrator (Potsdam Arrayed Waveguide Spectrograph), PIC-based ring resonators in astronomical frequency combs for precision wavelength calibration, discrete beam combiners (DBC) for large astronomical interferometers, as well as aperiodic fiber Bragg gratings for complex astronomical filters and their possible derivatives in PIC.

2023 Astronomische Nachrichten Proceedings SDW2022

LINK TO PUBLICATIONS

The 7^th installment of a successful series of workshops brought together scientists and engineers who develop, produce, implement and operate the most advanced imaging sensors used in scientific instrumentation.

The workshop builds on a consolidated format that includes talks from the leading experts in the technology and scientific fields, and provides extensive time for discussions during oral/poster sessions, and interactive roundtables. Informal discussions continue during group activities promoted by the social and cultural events featuring the best offered by the location of choice, Potsdam. The workshop formula is tailored to keep an informal and conducive atmosphere to the exchange of information and establishing long-lasting relationships and collaborations.

The proceedings will be peer-reviewed and published as a feature issue of the 2023 Astronomische Nachrichten / Astronomical Notes (AN)

March 04 2022

LaserFocusWorld

Astrophotonics moves to real-world applications

Scharfer Blick ins All mit neuen Instrumenten

27.12.2021 - Jahresrückblick Astrophysik 2021.

Astrophotonik - ein aufstrebendes Gebiet der Astrophysik

13.08.2021 - Zwei renommierte Zeitschriften auf dem Gebiet der Optik und Photonik veröffentlichen gemeinsame Sonderausgabe.

Following the Astro2020 Decadal Survey Pathways to Discovery in Astronomy and Astrophysics for the 2020s report identifies Astrophotonics as a key technology area for the future of astronomy. Ref. to page. 436, “K.4.7 Technology Development: Astrophotonics” of the full report

"The more coordinated approach adopted by Europe (Germany in particular) and Australia has led to success and leadership in this field"

Unter der Leitung von Dr. Aline Dinkelaker und Dr. Aashia Rahman und einem internationalen Redaktionsteam veröffentlicht OPTICA (ehemals OSA) eine gemeinsame Ausgabe zum Thema Astrophotonik in JOSA B und Applied Optics

Astrophotonics – an emerging field in astrophysics

"Astrophotonics : Processing Starlight".

Dr. Aline Dinkelaker und Dr. Aashia Rahman erörtern, wie Sternenlichtprozessoren zukünftige astronomische Instrumente verändern werden.

In der Innovationsplattform, Ausgabe 3, Seite 50, erklären Professor Martin M. Roth und Dr. Kalaga Madhav vom innoFSPEC Potsdam, wie die Astrophotonik für die neue und nächste Generation der Astronomie-Infrastruktur entscheidend ist.