Internship 2026 – Weiterentwicklung des ToF-Systems für Laser4Snow

Im Rahmen des Laser4Snow-Projekts wird ein Time-of-Flight-(ToF)-Messsystem zur Untersuchung von Schneehöhe und Schneeschichten entwickelt. Ziel des Systems ist es, mithilfe einer Laserquelle und einer hochsensitiven Detektionseinheit Informationen über die Eigenschaften und Struktur von Schnee zu gewinnen.

Nach den Erfahrungen mit der ersten Version des ToF-Systems liegt der Schwerpunkt der aktuellen Entwicklungsphase auf der Realisierung einer verbesserten zweiten Systemgeneration (ToF V2.0). Dabei wird die bisherige Hardwarearchitektur überarbeitet und das System in drei separate Einheiten aufgeteilt:

• Laser Unit – Erzeugung und Steuerung des Laserpulses
• APD Unit – Detektion des reflektierten Signals mittels Avalanche Photodiode
• Microcontroller Unit – Steuerung, Verarbeitung und Kommunikation des Systems

Durch die Trennung der einzelnen Baugruppen können sowohl die elektrischen als auch die optischen Eigenschaften des Systems gezielter optimiert werden. Auf der elektrischen Seite ermöglicht dies eine bessere Kontrolle der Signalwege, Leitungslängen und Impedanzen. Gleichzeitig erlaubt die mechanische Trennung eine flexiblere optische Ausrichtung, sodass der ausgesendete und reflektierte Strahl mithilfe von Beam-Splittern auf einen gemeinsamen Strahlengang überlagert werden kann.

Neben der Hardwareentwicklung umfasst das Praktikum auch die Weiterentwicklung der Software, darunter die Benutzeroberfläche, die Kommunikation zwischen den Systemkomponenten sowie neue Funktionen zur Steuerung und Analyse des Sensors.

Die folgenden Beiträge dokumentieren die einzelnen Entwicklungsschritte – von der Planung und dem PCB-Design über Software- und Optomechanik -Entwicklung bis hin zur Inbetriebnahme und Validierung des Systems.

Entwicklungsteam:

Diese Entwicklungsphase wurde im Rahmen des Praktikums von:

Atanasij Hristovski und Ilia Salaur durchgeführt.