Das Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB erforscht und entwickelt bildgebende Sensorsysteme. Unsere Expertise reicht von den physikalischen Grundlagen bis zur Datenauswertung mittels KI für verschiedenste Anwendungsdomänen und Lasersysteme.
Die Stelle ist in der Arbeitsgruppe Adaptive Optik angesiedelt, die sich auf die Forschung zur Laserstrahl-Ausbreitung durch turbulente Medien (insbesondere entlang horizontaler Pfade und in starker Turbulenz) sowie auf die optische Freiraumdatenübertragung konzentriert. Zu den Forschungserfolgen zählen unter anderem die Entwicklung eines holographischen Wellenfrontsensors mit einer Bandbreite im 100-kHz-Bereich, eines patentierten Wellenfrontsensors basierend auf winkelabhängiger Transmission sowie einer modalen Wellenfrontsensor-losen AO. Die Gruppe hat an mehreren internationalen Kooperationen und Experimenten teilgenommen und Projekte im Auftrag ausländischer Institutionen, insbesondere aus der Luft- und Raumfahrt sowie der Verteidigungsbranche, erfolgreich umgesetzt. Weitere Informationen über die Arbeitsgruppe finden Sie unter .
Motivation
Derzeit gibt es über 22.000 bekannte Objekte aus Weltraumschrott in niedriger Erdumlauf-bahn (engl.: Low Earth Orbit – LEO), die verfolgt und katalogisiert werden. Schätzungen zufolge befinden sich in der gleichen Umlaufbahn etwa 150 Millionen von Menschen erzeugte Fragmente kleiner als 1 mm, die mit Geschwindigkeiten von 8–12 km/s unterwegs sind. Dies verdeutlicht die dringende Notwendigkeit effektiver Lösungen in den Bereichen Weltraumüberwachung, Verfolgung und Bildgebung von Weltraumobjekten, Entfernung von Weltraummüll und Kollisionsvermeidung.
In den letzten Jahren wurden mehrere laserbasierte Konzepte für die Bahnänderung von Weltraumschrott vorgeschlagen. Dazu gehören gepulste Hochenergielaser, die durch Laserablation Bahnanpassungen bewirken, sowie Hochleistungslaser im Dauerstrichbetrieb, welche durch Laser-Momentum-Übertragung (engl.: Laser Momentum Transfer – LMT) Müllteile aus ihrem Orbit stoßen können. Im ESA-geförderten Projekt „ADAMO“ werden Fraunhofer IOSB, Fraunhofer IOF und HEIG-VD Demonstratoren für AO-Technologien entwickeln. Diese Technologien sind essenziell, um hochenergetische Laserstrahlen effizient vorzukompensieren und den LMT in LEO zu ermöglichen.
Projektziele
Das Hauptziel des Projekts besteht darin, ein AO-System zu entwerfen, das die durch atmosphärische Turbulenzen und Teleskopbewegungen verursachten dynamischen Wellenfrontverzerrungen ausgleichen kann. Das geplante System wird Laserleitsterne zur Korrektur höherer Aberrationen und Sonnenlicht, das von Weltraummüll reflektiert wird, zur Korrektur niederer Aberrationen (engl.: Tip/Tilt) nutzen. Das Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung eines Demonstrators, um die wesentlichen Funktionen des AO-Systems in einer kontrollierten Laborumgebung zu validieren, was für die Risikominimierung der Technologie vor ihrer Einführung von entscheidender Bedeutung sein wird.
Im Fokus stehen folgende Kernkomponenten eines LMT-AO-Systems: (1) Ein deformierbarer Spiegel (engl.: Deformable Mirror – DM) zur Vorverzerrung des Hochleistungslasers (Fraunhofer IOF), (2) ein schneller Wellenfrontsensor (WFS) für präzise Messungen (Fraunhofer IOSB) sowie (3) ein Kontrollsystem zur effizienten Steuerung des DM (HEIG-VD).
Was Sie bei uns tun
* Systematische Vergleichsstudien unterschiedlichen Wellenfrontsensoren (wie Shack-Hartmann WFS, holographischer WFS, heterodyner WFS und winkelselektiver WFS)
* Vorläufige Modellierung, z. B. durch Fehlerbudgets; Prototyping von Software und Hardware
* Entwurf von Subsystemen für Turbulenzsimulation, Wellenfrontmessung und -korrektur
* Aufbau eines laborgestützten Demonstrators, Tests und Optimierungen
* Zusammenarbeit mit weiteren Projektmitarbeitenden und Betreuung von Studentinnen und Studenten
* Regelmäßiger Austausch mit Projektpartnern und den technischen Beauftragten der ESA; Projektmanagement am Fraunhofer IOSB, Teilnahme an Reviews, Erstellung von Berichten und Liefergegenständen
Was Sie mitbringen
* Ein abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Diplom/Master) der Physik oder Elektrotechnik oder vergleichbarer Fachrichtungen
* Zudem mindestens 5 Jahre Projekterfahrung in der optischen Technik und / oder adaptiven Optik
* Sie haben Kenntnisse in mindestens einer der Programmiersprachen: Matlab, Python, LabView oder Julia
* Sie verfügen über eine selbstständige Arbeitsweise sowie sehr gute Zeit- und Ressourcenmanagementfähigkeiten
Was Sie erwarten können
* Eine abwechslungsreiche, spannende Tätigkeit an der Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Wirtschaft, zwischen Gegenwart und Zukunft
* Zugang zu exzellent ausgestatteten Laboren
* Ein motiviertes Team mit Expert*innen in den Bereichen Turbulenz, Adaptive Optik, Telekommunikation und Hochenergielaserphysik, das sich durch seine interdisziplinäre Zusammensetzung gegenseitig inspiriert
* Die Teilnahme an wissenschaftlichen Konferenzen und Fortbildungskursen sowie die Veröffentlichung von Ergebnissen in wissenschaftlichen Fachzeitschriften werden nachdrücklich gefördert
* Individuelle Karrierepfade durch umfangreiche Fortbildungs- und Entwicklungsmöglichkeiten (z.B. Förder- und Entwicklungsprogramm »Fraunhofer TALENTA« für Wissenschaftlerinnen und weibliche Führungskräfte)
* Optimale Bedingungen zur Vereinbarkeit von Beruf und Privatleben (flexible Arbeitszeiten, Home-Office-Regelungen im Rahmen der Erfordernisse der Stelle, etc.)
* Vergünstigtes Jobticket/ Deutschlandticket
Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.
Die wöchentliche Arbeitszeit beträgt 39 Stunden. Die Stelle kann auch in Teilzeit besetzt werden. Die Stelle ist zunächst auf 3 Jahre befristet. Eine Verlängerung wird angestrebt. Anstellung, Vergütung und Sozialleistungen basieren auf dem Tarifvertrag für den öffentlichen Dienst (TVöD). Zusätzlich kann Fraunhofer leistungs- und erfolgsabhängige variable Vergütungsbestandteile gewähren.
Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft.
Haben wir Ihr Interesse geweckt? Dann bewerben Sie sich jetzt online mit Ihren aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen. Wir freuen uns darauf, Sie kennenzulernen!
Bei Fragen wenden Sie sich gerne an:
Dr. Szymon Gladysz
Adaptive Optics Group Leader
Phone: +49 7243 992-120
Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB
www.iosb.fraunhofer.de
Kennziffer: 78061 Bewerbungsfrist: