Optische Module (Goßler)

Für die Anwendung in optischen Cochlea-Implantaten entwickelt unsere Gruppe optische Module auf der Grundlage einer Mehrkanal-Wellenleitertechnologie, die Licht mit hoher räumlicher Auflösung zu den Spiralganglionneuronen im Innenohr übertragen kann. 

Laserdioden-Arrays, die im roten Wellenlängenbereich emittieren können, werden als Lichtquelle verwendet, um neuartige, rotverschobene Opsine anzusteuern, die für die optische Anregung der Neuronen erforderlich sind. Die Laserdioden werden in Kombination mit mikroskopisch kleinen Linsensystemen verwendet, um Licht in die Facetten von Wellenleiterarrays auf Polymerbasis einzukoppeln und so mehrkanalige optische Cochleaimplantate zu ermöglichen.

Die Wellenleiterarrays sind so konzipiert, dass sie einen kleinen Biegeradius aufweisen, der für die Implantation im Innenohr geeignet ist, indem polymerbasierte Kern- und Mantelmaterialien mit einem entsprechend hohen Brechungsindex ausgewählt werden. Die Wellenleiterarrays werden auf Waferebene mit Verfahren der Mikrosystemtechnik hergestellt. Flexible Wellenleiter werden durch Entfernen eines temporären Trägersubstrats und Integration des Wellenleiters in optische Module realisiert.

Die Methode der optischen Streulichtanalyse, die auf einem Top-View-Kamerasystem und motorisierten Tischen basiert, ermöglicht die Analyse von Streu- und Absorptionsverlusten entlang der optischen Achse des Wellenleiters sowie der Ein- und Auskopplungseffizienzen. Diese Informationen werden zur schrittweisen Verbesserung des Wellenleiterdesigns und zur Minimierung des Übersprechens zwischen den jeweiligen optischen Kanälen verwendet.

Die Arbeitsgruppe leistet einen Beitrag zur Plattform „Medical Device Engineering“ im Rahmen des Else-Kröner-Fresenius-Zentrums für Optogenetik.