Verbundprojekt: Neuartige elektrooptische Technologien für mobile virtuelle Realität - VIVA -

Das Gesamtvorhaben zielt auf die Entwicklung eines Demonstrators für eine alltagstaugliche Datenbrille (sog. Smartglasses) ab. Dafür ist eine signifikante Reduzierung von Größe, Gewicht und Strombedarf bei gleichzeitiger Erhöhung der Abtastrate der dafür benötigten Sensoren für die Bestimmung von Position und Bewegung der Augen des Trägers im Vergleich zum aktuellen Stand der Technik notwendig. Zur Zielerreichung soll eine oberflächenemittierende Laserdiode (engl. vertical-cavity surface-emitting laser, VCSEL) mit integrierter Photodiode in Kombination mit einer Metaoptik für die Laser Feedback Interferometrie (LFI) entwickelt werden. Ein Ziel des Teilvorhabens ist das Erarbeiten eines tiefergehenden Verständnisses der Kombination eines VCSELs mit einer Metaoptik. Basierend auf rigorosen multiphysikalischen Simulationen wird untersucht, wie das von einer Metaoptik rückreflektierte Licht das Feld im Resonator des VCSELs beeinflusst. Aufbauend auf diesen Untersuchungen werden anschließend geeigneten Metaoptiken ausgelegt, um für das LFI optimierte Beleuchtungsmuster auf dem zu vermessenden Auge zu erzeugen. Zusätzlich wird ein Softwaretool zur Auswertung des LFI-Signals entwickelt, welches einen Rückschluss auf die Position und Bewegung des Auges ermöglicht. Ein weiteres Ziel des Teilvorhabens ist die Herstellung der benötigten Metaoptiken mittels optischer Lithografie unter Verwendung teilkohärenter extrem-ultravioletter Strahlung (EUV). Für die Anwendung dieser Fertigungstechnologie wird eine wissenschaftliche Grundlage auf Basis modelltheoretischer Grundlagen erarbeitet. Weiterhin werden die Auslegung und Realisierung der notwendigen Systemtechnik und die Entwicklung der lithografischen Prozesse angestrebt. Die präzise, reproduzierbare Erzeugung von integrierten metaoptischen Elementen auf isolierenden Substraten soll hierdurch ermöglicht werden.