Am 21. Mai 2026 hielt Dr.-Ing. Karolina Orłowska, Chief Scientific Officer und Mitbegründerin von Gekko Photonics, auf Einladung der Konferenzorganisatoren in Charlotte (NC, USA) einen Vortrag mit dem Titel „The language of light, the logic of industry. Raman spectroscopy for real-time industrial process control” im Rahmen der Konferenz CLEO 2026 (Conference on Lasers and Electro-Optics). Die Unternehmensvertretung wurde von Bartosz Kawa, Chief Technology Officer von Gekko Photonics, begleitet. Der Auftritt bei CLEO fand in der Sitzung Frontiers in Spectroscopic Imaging and Diagnostics statt.
Über die CLEO-Konferenz
CLEO ist eine jährliche Konferenz, die gemeinsam organisiert wird von Optica (bis 2021 OSA), IEEE Photonics Society i APS — den drei weltweit größten Organisationen für Optik und Photonik. Die erste Ausgabe fand 1981 statt. Das heutige CLEO versammelt jährlich rund 4.000 Teilnehmer und bleibt einer der wichtigsten Orte, an denen Ergebnisse der Photonikforschung präsentiert werden – häufig zuvor teilweise veröffentlicht in Nature i Science. Der polnische Faden der Konferenz ist die Geschichte von VIGO Photonics, deren Entwicklung im internationalen Umfeld maßgeblich auf der CLEO begann. Gekko Photonics ist Mitglied von Optica.
Profil der Teilnehmer und Aussteller
Zu den eingeladenen Vorträgen der Ausgabe 2026 gehörten Präsentationen von Einrichtungen wie MIT, Harvard, Caltech, Stanford (USA) sowie Max Planck, ETH Zürich und Humboldt-Universität (Europa). Der Industriesektor wurde durch amerikanische und taiwanesische Unternehmen vertreten – darunter Artilux und Vector Atomic – sowie das US Naval Research Lab. Unter den Ausstellern waren neben ThorLabs und Edmund Optics auch Hersteller von Impulslasern und faserbasierten photonischen Gassensoren vertreten.
Thematisch umfasste das Programm der CLEO 2026 unter anderem: Raman-Konfigurationen (einschließlich zeitaufgelöster Raman-Spektroskopie (Time-gated Raman) mit Impulslasern, Trennung des Raman-Effekts von Lumineszenz), SERS, CARS, LIBS, Brillouin-Spektroskopie, integrierte Sensoren MEMS-Wellenleiter, faserbasierte Sensorik, Spektrenverarbeitung mittels maschinellem Lernen, Ringresonatoren als Positionssensoren, Frequenzkämme, Petawatt-Quellen sowie OCT-Tomographie. Industrielle Messtechnik trat hauptsächlich im Kontext von Miniaturisierung und Detektion von Spurenverunreinigungen auf – Mikroplastik und Krankheitserreger.
Inhalt des Vortrags „The language of light, the logic of industry”
Der Vortrag von Karolina Orłowska war um den Maßstabskontrast aufgebaut: Die Photonik beschreibt die Welt auf der Ebene von Nanometern, Pikosekunden und einzelnen Photonen, während eine Produktionslinie in Tonnen Rohmaterial pro Stunde und Stunden Chargenzyklus arbeitet. Die zentrale Frage der Präsentation war, wie man die Physik des Lichts mit der operativen Logik einer Anlage verbinden kann – damit die Raman-Messung real Einfluss auf Entscheidungen in der Produktionshalle nimmt und nicht auf Publikationsebene stehen bleibt.
Fall 1: Überwachung eines Harzreaktors
Die erste Fallstudie betraf einen typischen Kunden der chemischen Industrie – einen Produktionsleiter für Harze. Auf deklarativer Ebene lautete das Problem: Die Produktqualität ist instabil, die Viskosität ändert sich auf unvorhersehbare Weise, es fehlt eine Methode zur Bestimmung des optimalen Prozessendzeitpunkts. Auf technischer Ebene wies Karolina Orłowska auf die Einschränkungen der geltenden Qualitätskontrolle hin: ca. 8 HPLC-Proben pro Prozess, Überprüfung nach Prozessende, indirekte Viskositätssteuerung (durch Trübung nach Reagenzzugabe – stark subjektiv) sowie fehlende Empfindlichkeit gegenüber Etherbrücken.
Schlussfolgerung aus dem Vergleich: Selbst eine genaue Referenzmethode (HPLC) unterliegt bei der kontinuierlichen Prozessüberwachung einer dichteren, weniger genauen Inline-Methode. Zur Veranschaulichung des Kompromisses wurde auf einer Folie des Vortrags die Unsicherheit des gegen HPLC validierten Raman-Modells gezeigt – in der Größenordnung von 0,01–0,05 Prozentpunkten. Weniger genau als HPLC in einer Einzelmessung, jedoch alle paar Sekunden im kontinuierlichen Modus verfügbar.
Fall 2: Screening von Serpentinit auf natürliches Asbest
Die zweite Fallstudie betraf natürlich vorkommendes Asbest (NOA) in Serpentinit, der in Minen abgebaut wird. Regulatorischer Grenzwert: unter 0,1 %. Analytischer Goldstandard: REM/EDX gemäß ISO 14966 – ca. eine halbe Stunde pro Probe von 1–2 g. Tägliche Abbaumenge: mehrere tausend Tonnen Gestein.
Karolina Orłowska schlug die Raman-Spektroskopie als Screening-Methode vor, die der REM/EDX vorausgeht. Drei Minerale der Serpentin-Gruppe – Chrysotil, Lizardit und Antigorit – haben dieselbe chemische Formel Mg₆[(OH)₈Si₄O₁₀], unterscheiden sich jedoch in ihrer Kristallstruktur und Kornform. Nur Chrysotil kann Asbestform annehmen. Raman unterscheidet diese Phasen schneller und kostengünstiger als REM – was es ermöglicht, die Anzahl der untersuchten Proben um eine Größenordnung zu erhöhen und den Einsatz der Elektronenmikroskopie auf Bestätigungen zu beschränken.
Vergleich spektroskopischer Methoden – aus der Tabelle des Vortrags
| Methode | Was wird direkt gemessen | Inline? | Antwortzeit | Verbrauch |
|---|---|---|---|---|
| NIR (780–2.500 nm) | Harmonische Schwingungen von C–H, O–H, N–H (Feuchte, Konzentration, Zusammensetzung) | ✓✓ | Sekunden | kein (faseroptische Sonde) |
| MIR / FTIR-ATR (2,5–25 µm) | Fundamentale Schwingungen (funktionelle Gruppen, Zwischenprodukte) | ✓ | Sekunden | ATR-Kristall (Eintauchsonde) |
| Raman | Symmetrische Schwingungen (IR-inaktive Moden, wässrige Proben) | ✓✓ | Sekunden | kein (Messung durch Glas/Wand) |
| UV-Vis (190–800 nm) | Elektronenübergänge (Chromophore, Beer–Lambert) | teilweise | Sekunden | Küvettenziele |
Die Argumentation des Vortrags zielte auf die Komplementarität der Methoden ab, nicht auf deren Rangfolge. Raman eignet sich gut in wässrigen Matrizen (Wasser liefert ein schwaches Raman-Spektrum) sowie bei Messungen durch Glas oder Gefäßwand ohne Kontakt mit dem Medium. NIR bleibt bevorzugt bei Messungen von Makroparametern in festen Materialien. Die Methodenwahl beantwortet die Frage, auf welchen Teil des Prozesses die Messung abzielen soll – nicht die Frage nach einem Vergleich der Genauigkeit unter Laborbedingungen.
Bedeutung der Präsenz im CLEO-Programm für Gekko Photonics
CLEO ist eine wissenschaftliche Konferenz, keine Fachmesse. Die direkte Umwandlung in Verkaufsleads ist kein Maßstab für den Erfolg eines solchen Auftritts. Der Wert liegt woanders: Die Präsenz im CLEO-Programm – insbesondere im Pfad der Vorträge, die für von Sitzungskomitees eingeladene Personen reserviert sind – stellt eine Form der Anerkennung im globalen Photonik-Umfeld dar. Vorträge dieser Kategorie (in der Konferenznomenklatur „invited talks”) werden direkt von den Sitzungskomitees auf Basis von Empfehlungen vergeben, nicht aus einem offenen Einreichungsverfahren.
Die praktische Konsequenz ist zweifach. Erstens stellt der CLEO 2026-Auftritt in Gesprächen mit großen Forschungseinrichtungen, globalen Kunden und Distributoren, für die die wissenschaftliche Basis der Technologie wichtig ist, einen konkreten Referenzpunkt dar – in Gesellschaft von Affiliationen wie MIT, Caltech und Max Planck. Zweitens ermöglichte die Präsenz im Konferenzprogramm dem F&E-Team von Gekko Photonics eine eigene Standortbestimmung hinsichtlich des Stands der Technik – einschließlich der Themen (zeitaufgelöstes Raman, KI-gestützte Spektrenverarbeitung, photonische Gassensoren), die in die Plattformentwicklungs-Roadmap einfließen werden. Spectrally X1 i warstwy Spectrally OS na kolejne kwartały.
Zitat aus dem Vortrag
„When you need chemical insight, but not the complexity of spectroscopy.”
Der Satz gibt die Rolle gut wieder, die eine Prozessmessung erfüllen soll: dem Produktionsleiter eine konkrete Zahl für die Entscheidung zu liefern, kein Diagramm. Diese Philosophie – in der Präsentation noch in der Fassung „numbers at the front, specters at the back-log“ formuliert – liegt der Architektur der Spectrally-Plattform zugrunde: Hardware, chemometrisches Modell und DCS-Integration wirken so zusammen, dass der Bediener auf HMI-Ebene in der Leitwarte die Analytkonzentration in Prozent sieht und nicht das rohe Raman-Spektrum in cm⁻¹.
Die Produktion, Kalibrierung und Wartung der Analysatoren erfolgt in Polen. Die Integration mit Steuerungssystemen erfolgt über Modbus – abhängig von der DCS/SPS-Architektur im Werk des Kunden.
Was ist die CLEO?
Conference on Lasers and Electro-Optics – eine jährliche Konferenz, die gemeinsam von Optica, der IEEE Photonics Society und der APS organisiert wird. Die erste Ausgabe fand 1981 statt, heute zählt sie rund 4 000 Teilnehmende pro Jahr. Unter den eingeladenen Vorträgen finden sich regelmäßig Forschende führender akademischer Einrichtungen (MIT, Caltech, Stanford, Max Planck, ETH Zürich).
Was bedeutet die Einladung des Komitees zu einem Vortrag auf der CLEO?
Im Programm der CLEO gibt es zwei Wege: Präsentationen, die aus der offenen Einreichung (Call for Abstracts) ausgewählt werden, sowie Beiträge auf direkte Empfehlung des Sitzungskomitees – in der Nomenklatur der Konferenz „invited talks“. Der zweite Weg ist die stärkere Form der Anerkennung und wird Personen zuerkannt, die im jeweiligen Teilgebiet der Photonik ausgewiesen sind.
Welche konkreten Fallstudien wurden auf der CLEO 2026 vorgestellt?
Zwei. Erstens: Monitoring eines Harzreaktors mit Validierung der Raman-Messung gegen HPLC, mit einer Modellunsicherheit in der Größenordnung von 0,01–0,05 Prozentpunkten und kontinuierlicher Messung anstelle von ca. 8 HPLC-Proben pro Prozess. Zweitens: Screening von Serpentinit auf natürlich vorkommenden Asbest (NOA), mit Raman als Screeningmethode vor SEM/EDS gemäß ISO 14966. Beide Beispiele veranschaulichten den Wechsel vom Modell einzelner genauer Labormessungen zur Statistik dichter Inline-Messungen.
Ändert die Teilnahme an der CLEO 2026 das Angebot von Gekko Photonics?
Auf Produktebene – nein. Die Familie Spectrally X1 (INLINE, LAB, PORTABLE, PROBE) bleibt zusammen mit der Softwareebene Spectrally OS das aktuelle Angebot. Die Erkenntnisse aus der CLEO 2026 fließen in die R&D-Roadmap für die kommenden Quartale ein – insbesondere in den Bereichen zeitaufgelöste Raman-Spektroskopie (Time-gated Raman), Spektrenverarbeitung mit Methoden des maschinellen Lernens sowie photonische Gassensoren.
Hat Karolina Orłowska 2025–2026 weitere Auszeichnungen erhalten?
Ja. Im Juli 2025 nahm Optica sie in die Liste Entrepreneurs to Watch 2025 auf. Karolina Orłowska ist außerdem Trägerin der Auszeichnung ICO Emerging Innovator, die von der Internationalen Kommission für Optik verliehen wird. 2025 vertrat sie Wrocław und Niederschlesien im Polnischen Pavillon auf der EXPO 2025 Osaka.
Kontext und weiterführende Materialien
Die Konferenz CLEO 2026 fand vom 19. bis 24. Mai 2026 im Charlotte Convention Center (Charlotte, NC) statt. Das vollständige Vortragsmaterial verbleibt bei der Autorin; ausgewählte Themen werden nach und nach in der Wissensdatenbank von Gekko Photonics vertieft. Fragen zu konkreten Anwendungen der Prozess-Raman-Spektroskopie nimmt das Team von Gekko Photonics unter /kontakt/ entgegen; standardmäßig beginnt jede Anwendung mit einer Machbarkeitsstudie an Kundenproben (typischerweise 10 Arbeitstage von der Probenlieferung bis zum Bericht).