„Ein hochdynamisches Innovationsfeld“

Als General Chairs der SPIE Digital Optical Technologies 2023 sprechen SPIE-Präsident Dr. Bernard C. Kress, Leiter XR Hardware bei Google und Prof. Jürgen Czarske, Direktor des BIOLAS – Biomedical Computational Laser Systems Center und des Instituts für Schaltungen und Systeme der TU Dresden über die breite Anwendung digitaler optischer Verfahren, die wachsende Bedeutung von KI in diesem dynamischen Innovationsfeld und die Highlights der diesjährigen Konferenz.

Wo setzt die SPIE Digital Optical Technologies 2023 die inhaltlichen Schwerpunkte?

Czarske: Digitale optische Technologien sind ein hochdynamisches Innovationsfeld, das mittlerweile für ein immer breiteres Einsatzspektrum relevant wird. Das geht weit über smarte Brillen und immersive Displays für Augmented, Virtual und Mixed Reality-(xR)-Anwendungen hinaus. Ob Automobil- und Robotertechnik, Datenkommunikation, Biomedizin oder ob Internet der Dinge (IoT) und mobile Breitbanddatenübertragung per 6G: früher oder später begegnen Sie digitalen optischen Verfahren. Unsere Konferenz beleuchtet dieses Innovationsfeld aus drei Richtungen. Digital im Design, Digital in der Fertigung und Digital im Betrieb. Dahinter verbirgt sich eine Fülle von Vorträgen, die die jeweiligen Herausforderungen adressieren. Im Design geht es unter anderem um Fragen der topologischen Optimierung und um iterative und nicht-iterative Echtzeit-Optimierung unter Nutzung von Deep Learning-Methoden. Beim Fokus auf die Fertigung stehen Lithographieverfahren und neuartige additive und subtraktive Fertigungsprozesse einschließlich des digitalen 3D-Drucks im Mittelpunkt. Die Vorträge zum Betrieb digitaler optischer Verfahren widmen sich vor allem den Möglichkeiten der digitalen und hochdynamischen Rekonfiguration von Funktionen, Bildgebung sowie von Anzeige- und Erfassungsfunktionen.

Kress: Ich möchte noch kurz einen Hintergrund zur Konferenz ergänzen. Wir geben bewusst keine Themen vor, weil digitale optische Technologien als typische Querschnittstechnologie in sehr unterschiedlichen Anwendungen zum Einsatz kommen. Wir sind noch auf der Suche nach einer klaren begrifflichen Abgrenzung. Hierzu leisten die eingereichten Vorträge einen wichtigen Beitrag, weil diese Definition nur aus der Community kommen kann. Ursprünglich geht der Begriff auf die 1995 gegründete Digital Optics Corporation (DOC) zurück, die sich mit dem rein optischen Computing beschäftigt hat. Seinerzeit erschienen die physikalischen Grenzen herkömmlicher Prozessoren erreicht. Zur Jahrtausendwende folgten Prognosen, dass schon bald jegliche Speicher auf holografischen Verfahren – also auf digitaler Optik – basieren werden. Es folgte der Hype der optischen Telekommunikation und schließlich xR. Aktuell geht es viel um Computational Imaging and Computational Display aus der Basis von Künstlicher Intelligenz (KI). Die hohen Erwartungen haben sich bisher nur bei der optischen Telekommunikation und bei optischen Datenschnittstellen an Computern erfüllt. Aber viele Grundlagen, die seit 1995 gelegt wurden, werden nun für das Quantencomputing nützlich, das sich in vielen Fällen auf die Siliziumphotonik stützt. Denn diese kann die Brücke vom Kryo- zum herkömmlichen Computing schlagen. Was ich mit diesem Exkurs zum Ausdruck bringen möchte: Digitale optische Technologien sind eine typische Enabling Technology, die für sehr viele Anwendungen fruchtbar werden kann. Die Hypes vergehen, aber die Digitalen optische Technologien bleiben. Und so kommt es zur Anwendungsvielfalt, die Prof. Czarske gerade beschrieben hat. Ob Sensorik, Automotive LiDAR, Biophotonik, Metaverse und vieles mehr. Erst der Hype, dann das Valley of Death und schließlich dann die breite Anwendung mit stetigem Wachstum. Wir bieten mit unserer Konferenz eine Plattform, auf der wir diesem Innovationsgeschehen Raum geben.