Wissenschaftliche*r Mitarbeiter*in im Bereich Adaptive Optik für Laser-Momentum-Transfer Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Anzeige vom: 30.01.2025

Wissenschaftliche*r Mitarbeiter*in im Bereich Adaptive Optik für Laser-Momentum-Transfer

Standort:
  • Ettlingen
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.

Zusammenfassung

  • Arbeitszeit
    Teilzeit
  • Typ
    k.A.

Gewünschte Fähigkeiten & Kenntnisse

Raumfahrt
Optik
Datenauswertung
HR-Bereich
Wirtschaft
TVöD
Technik
Medien
Modellierung
Matlab
Telekommunikation
Projekterfahrung
IT
Kontrollsystem
Python
Elektrotechnik
LabVIEW
Programmiersprachen
Engagement

Unsere Leistungen

Entwicklungsmöglichkeiten
Vereinbarkeit Familie & Beruf
Firmenticket
Flexible Arbeitszeiten
Homeoffice
Abwechslungsreiche Tätigkeiten

Stellenbeschreibung

Die Fraunhofer-Gesellschaft (www.fraunhofer.de) betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen und ist eine der führenden Organisationen für anwendungsorientierte Forschung. Rund 32 000 Mitarbeitende erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 3,4 Milliarden Euro.

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 www.iosb.fraunhofer.de/adaptive-optics.

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).



Ihre Aufgaben


  • 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



Ihr Profil


  • 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



Wir bieten Ihnen


  • 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, 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.



Kontakt


Dr. Szymon Gladysz Adaptive Optics Group Leader Phone: +49 7243 992-120

Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB

www.iosb.fraunhofer.de

Profil

Fachliche Voraussetzung

  • Elektrotechnik, Erstellung von Reports, Julia, Labview, Laser-, Matlab, Optik, Projektmanagement, Prototyping, Python, Subsysteme

Persönliche Fähigkeiten

  • Eigenmotivation

Schulabschluss

  • Bachelor

Berufserfahrung

  • Mit Berufserfahrung

Bewerbung

    Branche:

    Bildung / Forschung

    Arbeitgeber:

    Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.

    Adresse:

    Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
    Pascalstr 8 9
    10587 Berlin

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      Mobiles Arbeiten
      Optik
      Flexible Arbeitszeiten
      Optimierung
      Datenauswertung
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