Dr. Stefan Bäumer

Ontwerper van optische systemen | Docent bij het High Tech Institute | Hoofdwetenschapper bij TNO

Dr. Stefan Bäumer is een Duitse natuurkundige en ontwerper van optische systemen met meer dan dertig jaar ervaring in de industrie, variërend van consumentenelektronica en halfgeleiderlithografie tot ruimtevaartinstrumentatie en medische beeldvorming. Hij is hoofdwetenschapper en senior ontwerper van optische systemen bij TNO in Delft, lid van de Industrial Advisory Board van de European Optical Society, bestuurslid van de European Optical Society (EOS) en de Deutsche Gesellschaft für angewandte Optik (DGaO) en docent bij het High Tech Institute, waar hij sinds 2001 de cursus ‘Modern Optics for Optical Designers’ geeft.

Bäumer is redacteur van het *Handbook of Plastic Optics* (Wiley-VCH), dat door de uitgever wordt omschreven als het enige boek waarin alle aspecten van kunststofoptica – van ontwerpvraagstukken tot productietechnologie en kwaliteitscontrole – uitvoerig worden behandeld. Hij is lid van de redactieraad van *Advanced Optical Technologies* en *JPhys Photonics*, heeft als gastredacteur gefungeerd voor speciale uitgaven over ruimteoptica, kunststofoptica en freeform-optica, en was mederedacteur van de verslagen van het SPIE-symposium *Optical Engineering and Applications*. Zijn publicaties bestrijken de gebieden optica, lensontwerp en metrologie en zijn in totaal meer dan 700 keer geciteerd.

Geselecteerde publicaties

Bäumer, S. (red.) Handbook of Plastic Optics. Wiley-VCH, 2e druk, 2010. ISBN 9783527409402.

Bäumer, S. e.a. „RGB-kleurenfilters op basis van submicrometer-nanostructuren voor CMOS-beeldsensoren.” ACS Photonics, 6(10), 2536–2543 (2019). DOI: 10.1021/acsphotonics.9b00522

Bäumer, S.; Werij, H. „Ruimteoptica.” Advanced Optical Technologies, 7(5), 277–278 (2018). DOI: 10.1515/aot-2018-0057

Bäumer studeerde natuurkunde aan de Universiteit van Bonn en aan de Washington State University, waar hij in 1988 zijn Master of Science behaalde. In 1995 promoveerde hij aan het Instituut voor Optica van de Technische Universiteit van Berlijn, waar hij onderzoek deed naar optische metrologie. Na zijn afstuderen trad hij in dienst bij Philips in Eindhoven, waar hij zeventien jaar werkzaam was bij het Philips Centre for Industrial Technology, Philips High Tech Plastics, Philips Applied Technologies, Philips Research en Philips Lighting, en uiteindelijk de functie van Senior Principal Engineer bekleedde.

Het onderzoek op het gebied van kunststofoptica bij Philips vormde de kennisbasis voor het *Handbook of Plastic Optics*, dat door Bäumer werd geredigeerd en gedeeltelijk geschreven en waarin voor het eerst in één naslagwerk de volledige keten werd gebundeld, van optisch ontwerp via het spuitgietproces tot metrologie en kwaliteitscontrole. De eerste editie verscheen in 2005; een tweede, uitgebreide editie volgde in 2010 met nieuwe hoofdstukken over spuitgietapparatuur en recente toepassingsgebieden. In dezelfde periode begon hij les te geven in CMOP bij het Centre for Technical Training (CTT) van Philips in Eindhoven. Nadat het CTT was geherstructureerd en delen ervan waren uitgegroeid tot het High Tech Institute, zette hij zijn rol daar vanaf 2001 voort.

In 2012 stapte Bäumer over naar de Optica-groep van TNO in Delft, waar hij in 2015 lid werd van de groep van hoofdwetenschappers van TNO en medeverantwoordelijkheid op zich nam voor de koers van het optica-onderzoek. Bij TNO bestrijkt zijn werk een breed spectrum: metrologie van halfgeleiderprocessen in nauwe samenwerking met ASML, ruimte- en aardobservatie-instrumenten, waaronder systemen voor het monitoren van atmosferische gassen, medische instrumenten, waaronder draagbare netvliescamera’s, en meer recentelijk diëlektrische metavlakken en freeform-optica. De breedte van dat werkterrein sluit naadloos aan bij het CMOP-curriculum, dat hij voortdurend actualiseert met actuele toepassingsvoorbeelden uit zijn projectwerk bij TNO.

De kernboodschap van zijn trainingen is dat optica een faciliterende technologie is: door er op hoog niveau inzicht in te krijgen, kunnen ingenieurs beoordelen wat haalbaar is en waar de grenzen van een ontwerp liggen, voordat ze overgaan tot dure, gedetailleerde simulaties of het bouwen van prototypes.

Bij het High Tech Institute geeft Stefan Bäumer les in:

• Moderne optica voor optische ontwerpers – Deel 1 – vijftien sessies van een halve dag over de basisbeginselen van de optica, waaronder elektromagnetische theorie, polarisatie, licht en materie, diffractie, beeldvorming en -beoordeling, roosters en toepassingen, waaronder micro-optica, golfgeleiding, lasers, lithografie, niet-lineaire optica en biomedische fotonica. Gecertificeerd door euspen en DSPE; leidt tot het ECP²-certificaat.
• Moderne optica voor optische ontwerpers – Deel 2 – vijftien sessies van een halve dag over het ontwerpen van optische systemen, voortbouwend op deel 1, waarin de systeemarchitectuur in de praktijk, toleranties en prestatiebeoordeling aan bod komen.

Deze twee cursussen zijn uitgegroeid tot een van de meest uitgebreide cursussen op het gebied van optica in West-Europa. Ze beginnen met de nodige theoretische basisbeginselen, richten zich vervolgens op het praktische ontwerp van optische systemen en sluiten af met een breed overzicht van optische toepassingen. Bäumer vindt het essentieel dat cursisten een brede kijk op optica krijgen. „Daarom hebben we veel sessies tijdens deze cursus. Deelnemers krijgen op hoog niveau inzicht in alle aspecten van de optica. Het is zwaar, maar de moeite waard, zeggen voormalige deelnemers.”

Wat zijn onderwijs zo bijzonder maakt, is de combinatie van dertig jaar ervaring in het ontwerpen van optische systemen voor onder meer consumentenelektronica, halfgeleiderlithografie, ruimtevaartinstrumentatie en medische beeldvorming, met een voortdurend bijgewerkt lesprogramma dat is gebaseerd op actueel onderzoek bij TNO, een van Europa’s toonaangevende organisaties op het gebied van toegepaste wetenschap.

Dr. Stefan Bäumer is hoofdonderzoeker en senior ontwerper van optische systemen bij TNO en docent aan het High Tech Institute, waar hij sinds 2001 de cursus „Moderne optica voor ontwerpers van optische systemen” geeft. Hij is gepromoveerd in de natuurkunde aan de Technische Universiteit van Berlijn (1995) en behaalde een Master of Science aan de Washington State University (1988).