Newsletter des Fraunhofer IST

Liebe Leserin, lieber Leser,

bei hochsommerlichen Temperaturen kurz vor dem Beginn der Ferienzeit senden wir Ihnen unseren zweiten Newsletter des Jahres 2019 und laden Sie gleichzeitig herzlich ein, uns auf der LASER World of Photonics zu besuchen. Vom 24. bis zum 27. Juni stellen wir dort auf einem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand unsere aktuellen Entwicklungen aus dem Bereich der Präzisionsoptik vor.

Daneben möchten wir Sie auf unseren Jahresbericht für das Jahr 2018 hinweisen. Gerne senden wir Ihnen auf Wunsch auch ein gedrucktes Exemplar.

In der Rubrik »Nachgefragt« erwartet Sie in diesem Newsletter der zweite Teil der Antwort von Professor Bräuer auf die Frage nach der Entstehung von Vakuum. Übrigens: Falls auch Sie schon immer einmal etwas zu unseren Themenfeldern »nachfragen« wollten, zögern Sie nicht, uns zu schreiben.

Nun wünschen wir Ihnen aber erst einmal viel Vergnügen bei der Lektüre unserer aktuellen Berichte und darüber hinaus einen tollen Sommer, der die Energiespeicher für eine erfolgreiche zweite Jahreshälfte füllt.

Die Redaktion

Optische Funktionen – z. B. Antireflexbeschichtungen oder Filter für bestimmte Spektralbereiche – können mittels Interferenz-Schichtsystemen realisiert werden. Hierbei handelt es sich um eine Folge von hoch- und niederbrechenden Schichten (z. B. Ta₂O₅ und SiO₂), deren Schichtdicken entsprechend der gewünschten optischen Funktion vorberechnet sind. Am Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST werden derartige Schichtsysteme mittels Magnetron-Kathodenzerstäubung hergestellt, Anwendungen sind optische Komponenten im Bereich der Präzisionsoptik. 

Zur Minimierung der Anzahl optischer Bauteile – und damit störender Reflexionen – sollen Interferenz-Schichtsysteme direkt auf gekrümmte Linsenflächen aufgebracht werden. Aufgrund der unterschiedlichen Einfallswinkel an verschiedenen Auftreff­punkten verschiebt sich der Wellenlängenbereich der optischen Funktionsschichten. Die Kompensation dieses Effekts erfordert ein präzise angepasstes Schichtdickenprofil.

Zur Realisierung dieser Anforderungen wurde am Fraunhofer IST die Simulationssoftware MOCCA^+® zur Magnetron-Kathodenzerstäubung entwickelt, mit der die Plasmaentladung, die Gasdynamik sowie die dynamische Beschichtung auf bewegten 3D-Bauteilen nachgestellt werden kann. Mit Hilfe dieser Simulationsumgebung wurde ein Verfahren zur Beschichtung von Interferenz-Schichtsystemen auf konvexen Linsen entwickelt. Als Demonstrator dient eine mit einem Bandpass-Filter beschichtete Linse, bei der die Transmissionsbande unabhängig von der Position des Lichteinfalls immer im selben Wellenlängenbereich bleibt. Das simulationsgestützte Verfahren wird zukünftig auf weitere Bauteil-Geometrien hin erweitert und somit die Realisierung präzisions­optischer Beschichtungen in einer Vielzahl von Anwendungen ermöglichen.