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Unempfindlich gegenüber Wind und Vibrationen, hochpräzise in einem extrem weiten
Frequenzbereich: Das Lasermikrofon von Xarion vereint viele Vorteile.
Wien (tu) - Mit Licht Schallwellen messen – das klingt vielleicht auf den ersten Blick merkwürdig,
könnte die akustische Mess- und Aufnahmetechnik aber in vielen Bereichen verändern. An der TU Wien erfand
Balthasar Fischer im Rahmen seiner Dissertation am Institut für Photonik (Fakultät für Elektrotechnik
und Informationstechnik) ein Lasermikrofon, mittlerweile entwickelt er seine patentierte Erfindung in der Startup-Firma
Xarion weiter. Dass sich mittlerweile sowohl internationale Großkonzerne als auch Nobelpreisträger für
die Erfindung interessieren, ist kein Wunder. Die Schallmessung mit Laserlicht hat viele entscheidende Vorteile.
Lichtwellen statt Membran
In herkömmlichen Mikrofonen wird eine Membran vom Schall in Schwingung versetzt, und diese Schwingung
wird dann aufgezeichnet. Dadurch ist das Mikrofon aber auch anfällig für äußere Vibrationen
oder Wind und kann akustische Signale manchmal verzerren. Das Mikrofon von Balthasar Fischer kommt ganz ohne Membran
aus.
Schallwellen sind nichts anderes als kleine Luftdruckschwankungen. Ändert sich der Luftdruck im Mikrofon,
dann ändert sich dort auch die Wellenlänge des Lichts ein kleines bisschen. „Wir verwenden ein ausgeklügeltes
Spiegelsystem, das die Lichtwellen eines Laserstrahls nur in einem sehr engen Wellenlängen-Bereich durchlässt.
So kann man minimale Wellenlängenänderungen präzise messen“, erklärt Balthasar Fischer.
Vom Elektrotechnik-Forschungslabor zur eigenen Firma
Am Institut für Photonik an der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der TU Wien
entwickelte Fischer seinen ersten Mikrofon-Prototypen. Unterstützt von der österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft
(FFG) gründete er 2012 gemeinsam mit seinem Kollegen Leonhardt Bauer die Firma Xarion, um seine Idee weiterzuentwickeln
und zu vermarkten. Inzwischen arbeiten zehn Leute bei dem jungen Startup-Unternehmen und das erste Produkt ist
bereits marktreif.
Im September 2014 hat sich Hans-Peter Porsche finanziell am Unternehmen beteiligt, als Vorsitzenden des Scientific
Advisory Board konnte Xarion den deutschen Nobelpreisträger und Laser-Spezialisten Prof. Theodor Hänsch
gewinnen. „Die Beteiligung von Porsche war für uns sehr wichtig, um Planungssicherheit zu haben. Hänsch
als Berater bringt uns fachlich natürlich immer wieder unglaubliche Vorteile“, sagt Balthasar Fischer.
Leistungsstark bis zum Ultraschall-Bereich
Gewöhnlichen Mikrofonen geht es mit hohen Tönen so ähnlich wie uns Menschen: Mit steigender Frequenz
sinkt die Empfindlichkeit, und ab einer gewissen Tonhöhe nimmt man gar nichts mehr wahr. Das Laser-Mikrofon
kann dieses Problem beheben. Es zeigt eine gleichbleibend lineare Empfindlichkeit bis in den Ultraschallbereich.
„Das ist in der akustischen Messtechnik ganz unerlässlich, zum Beispiel bei der Messung von Lärmimmissionen,
aber auch in Bereichen wie der zerstörungsfreien Materialprüfung oder in der Medizintechnik“, sagt Balthasar
Fischer.
Das Mikrofon ist mechanisch sehr stabil, es ist unempfindlich gegenüber Wind und Vibrationen, es funktioniert
sogar in Flüssigkeiten und es kann seine Signale optisch über ein Glasfaserkabel weitergeben. „Gerade
die elektrischen Kabelstrecken, die man sonst in der akustischen Messtechnik benötigt, sind oft ein Problem“,
sagt Fischer. Dort können durch elektromagnetische Strahlung von außen Störungen entstehen. Bei
einer optischen Datenübertragung ist das kein Problem, da kann man bedenkenlos auch lange Kabelstrecken verwenden.
Eine erste Version des optischen Mikrofons gibt es bei Xarion nun bereits zu kaufen, an weiteren Modellen wird
laufend gearbeitet. „Es ging gut voran in diesen zwei Jahren. Es ist aufregend mitzuerleben, wie rasant sich so
eine technische Idee entwickeln kann“, sagt Balthasar Fischer. „An neuen Ideen und möglichen Marktnischen
mangelt es uns jedenfalls nicht.“
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