DE4414552A1 - Verfahren zur Herstellung von mikrooptischen Elementen oder eines Faserendes in Form eines mikrooptischen Elements und Verwendung solcher Elemente - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von mikrooptischen Elementen oder eines Faserendes in Form eines mikrooptischen Elements und Verwendung solcher ElementeInfo
- Publication number
- DE4414552A1 DE4414552A1 DE19944414552 DE4414552A DE4414552A1 DE 4414552 A1 DE4414552 A1 DE 4414552A1 DE 19944414552 DE19944414552 DE 19944414552 DE 4414552 A DE4414552 A DE 4414552A DE 4414552 A1 DE4414552 A1 DE 4414552A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fiber
- micro
- optical
- optical element
- radiation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4249—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details comprising arrays of active devices and fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
- C03B11/082—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses having profiled, patterned or microstructured surfaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
- C03B11/084—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
- G02B6/2552—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding reshaping or reforming of light guides for coupling using thermal heating, e.g. tapering, forming of a lens on light guide ends
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/80—Non-oxide glasses or glass-type compositions
- C03B2201/84—Halide glasses other than fluoride glasses, i.e. Cl, Br or I glasses, e.g. AgCl-AgBr "glass"
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
- C03B2215/05—Press-mould die materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
- C03B2215/05—Press-mould die materials
- C03B2215/06—Metals or alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
- C03B2215/05—Press-mould die materials
- C03B2215/07—Ceramic or cermets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/40—Product characteristics
- C03B2215/41—Profiled surfaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/40—Product characteristics
- C03B2215/41—Profiled surfaces
- C03B2215/412—Profiled surfaces fine structured, e.g. fresnel lenses, prismatic reflectors, other sharp-edged surface profiles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/40—Product characteristics
- C03B2215/41—Profiled surfaces
- C03B2215/414—Arrays of products, e.g. lenses
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von mikro
optischen Elementen oder eines Faserendes in Form eines mikrooptischen
Elements, wobei ein Ausgangsmaterial in eine Form des mikrooptischen Ele
ment gebracht wird. Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung
solcher Elemente.
Ein Verfahren der vorstehend beschriebenen Art ist in der EP 0 567 896 A1
angegeben. Diese Patentanmeldung beschreibt unter anderem das Herstellen
eines mikrooptischen Elements, wobei zunächst ein Träger aus einem
Keramik-Metall-Verbundwerkstoff bereitgestellt wird, auf dessen einer
Seite eine Schicht aufgebracht wird, die eine zu der einen Hälfte der
herzustellenden Linse negative Form aufweist. Diese Schicht wird dann auf
Ihrer Oberseite mit verschiedenen Legierungsschichten und mit einer ab
schließenden Schutzschicht überzogen, die die Eigenschaft haben soll,
sich nicht mit Glas zu verbinden. Entsprechend der herzustellenden Mi
krolinse, beispielsweise eine Fresnellinse, kann eine zweite, negative
Preßformhälfte hergestellt werden, die zur Bildung der anderen Hälfte der
Linse dient. Diese beiden Formen werden dann in eine Preßanordnung einge
spannt. In die Preßform wird eine dünne Glasplatte eingelegt, dann die
Glasplatte oberhalb deren Erweichungstemperatur aufgeheizt und unter
Druck die Preßformhälften aufeinanderzubewegt, so daß das Glas den Hohl
raum der Preßform ausfüllt. Nach dem Abkühlen wird die Glaslinse aus der
Form herausgenommen. Ein wesentliches Problem, das diese Druckschrift
behandelt, ist die Vermeidung des Anhaftens des Glases in der Preßform,
wozu verschiedene Zwischen- und Schutzschichten auf die Formen jeweils auf
gebracht werden. Diese Schutzschichten sind beispielsweise aus einer Le
gierung der Platingruppe hergestellt. Durch das Aufbringen der Schutz
schichten ist das Verfahren aufwendig, darüberhinaus kann nicht vermieden
werden, daß sich dennoch das Material der Schutzschicht mit dem Linsen
material verbindet bzw. an der gepreßten Linse anhaftet. Als Ausgangs
material werden Gläser eingesetzt. Ihre Transparenz ist auf einen engeren
Spektralbereich beschränkt als die Transparenz kristalliner Materialien.
Weiterhin haben im fernen Infraroten transparente Gläser eine sehr
niedrige Aufweichtemperatur und kristallisieren sehr leicht bei Erwärmung
durch z. B. Laserstrahlung, was ihre optische Transparenz zerstört. Z.B.
Ge₁₀As₅₀Te₄₀-Glas ist transparent im Spektralbereich 1,6/25 µm
und hat eine Einfriertemperatur von lediglich 170°C (siehe: E. Hartouni;
F. Huldermann and T. Guiton, SPIE Proceedings 505 (1984), Seiten 131-140).
Kristallines CsI ist dagegen im Spektralbereich 0,25 . . . 80 µm transpa
rent und hat einen Schmelzpunkt von 621°C (siehe: A.L. Gentile, M. Braun
stein, D.A. Pinnow, J.A. Harrongton "Infrared Fiber Optical Materials" in
Fiber Optics: Advances in Research and Development, ed. by B. Bendow and
S.S. Mitra, Plemun Publishing, NY (1979) Seiten 105-108).
Weiterhin ist in der US-PS 5,080,706 ein Verfahren zur Herstellung von
zylindrischen Mikrolinsen mit elliptischer oder hyperbolischer Quer
schnittsform beschrieben. Gemäß diesem Verfahren wird zunächst eine Glas
vorform angefertigt, die in ihren Querschnittskonturen der Querschnitts
kontur der herzustellenden Mikrolinse entspricht. Diese Vorform wird dann
solange beheizt, bis sie viskos wird. Von dieser Vorform werden dann
dünne Fasern abgezogen, wobei die Querschnittsform der abgezogenen Fasern
direkt zu der Querschnittsform der Vorform korreliert. Die abgezogene
Faser wird dann in einzelne, zylindrische Mikrolinsen unterteilt. Als
Material für die Linsen soll ein solches eingesetzt werden, das eine aus
reichende Viskosität besitzt, so daß von der Vorform die Faser mit ver
kleinertem, kongruentem Querschnitt abgezogen werden kann. Weitere Aus
sagen über das Ausgangsmaterial, das zur Herstellung dieser Linse einge
setzt werden soll, sind nicht angegeben. Es sind durch das Abziehen von
der Vorform ausschließlich einzelne Zylinderlinsen herstellbar. Weiterhin
sind Mikrolinsen, die aus gezogenen Glasfasern durch deren Unterteilen in
einzelne Abschnitte unmittelbar hergestellt werden, gegenüber kristal
linen Fasern in ihrer Strahlungstransparenz stark eingeschränkt.
Allgemein sind auf dem Markt unterschiedliche kristalline, im infraroten
transparente Linsen, Prismen, Fenster, usw. erhältlich. Diese optischen
Bauelemente sind aus Materialien wie ZnSe, ZnS, Al₂O₃, CdTe, Si,
BaF₂, KRS-6, KRS-5, CsI, AgCl, AgBr, NaCl, NaI, KCL, KBr, CsCl, KI und
CsBr in Form von Platten oder Blöcken hergestellt. Solche Materialien
werden beispielsweise durch die Produktinformation "Precision Optical
Components" der L.O.T. GmbH angeboten. Aus den vorstehenden Materialien
sind plankonvexe, bikonvexe bzw. bikonkave, plankonkave und Meniskus
linsen mit Durchmessern im Bereich von minimal 10 mm erhältlich.
Es hat sich gezeigt, daß mit kleiner werdendem Durchmesser die reprodu
zierbare Qualität der bekannten Linsen stark abnimmt.
Weiterhin haben sich in den letzten Jahren auch Verfahren zur Herstellung
von Mikrolinsen auf Si und SiO₂-Basis durchgesetzt, bei denen Ätz-Tech
niken oder fotolitographische Techniken eingesetzt werden. Die Trans
parenz dieser Linsen aus kristallinem SiO₂-Quarz ist auf den engen
Spektralbereich von 0,15 bis 4 µm und für reines Si auf den engen
Spektralbereich von etwa 1,2 bis 8,5 µm und auf sphärische Geometrien
beschränkt. Insbesondere Si-Mikrolinsen-Arrays finden als thermografische
Systeme Anwendung. Mikrolinsensysteme mit einer Transparenz im Spektral
bereich oberhalb von 8,5 µm sind erforderlich für Sensoren im Raum
temperaturbereich und darunter.
Ausgehend von dem vorstehend angegebenen Stand der Technik liegt der vor
liegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung
von mikrooptischen Elementen oder eines Faserendes in Form eines mikro
optischen Elements anzugeben, mit dem Elemente herstellbar sind, die auch
in größeren Chargen reproduzierbar sind, die über einen im Vergleich zum
Stand der Technik größeren bzw. breitbandigeren Spektralbereich mit
geringen Verlusten transparent sind, die in ihrer Oberflächengeometrie
nicht beschränkt und die kostengünstig herstellbar sind. Weiterhin befaßt
sich die Erfindung mit vorteilhaften Verwendungen bzw. Anwendungen der
mikrooptischen Elemente.
Die vorstehenden Aufgabenpunkte werden nach dem erfindungsgemäßen Ver
fahren, ausgehend von dem eingangs angegebenen Stand der Technik, dadurch
gelöst, daß für die Herstellung von mikrooptischen Elementen mit einem
Spektralbereich von 0,4 bis 30 µm eine kristalline oder polykristal
line Faser oder ein Abschnitt von dieser, die im wesentlichen in diesem
Spektralbereich absorptionsfrei ist, die aus einem Ausgangsmaterial einer
festen Lösung hergestellt ist, in die Form gebracht wird. Dadurch, daß
verfahrensgemäß kristalline oder polykristalline Fasern bereitgestellt
werden, die dann, zum Herstellen der mikrooptischen Elemente, in einzelne
Abschnitte vor oder nach einem Formgebungsverfahrensschritt unterteilt
werden, können zwischen den einzelnen, hergestellten mikrooptischen Ele
menten hinsichtlich ihrer Transparenz reproduzierbare Ergebnisse erzielt
werden. Dies findet seinen Grund insbesondere darin, daß durch die Um
formung des Ausgangsmaterials zunächst zu einer Faser, ein Ausgangs
material erhalten wird, das nicht ausgerichtete Mikrokristallite enthält,
deren Größe etwa im Bereich von 0,1 µm bis 0,5 µm liegen. Im Gegen
satz zu kristallinem oder polykristallinem Material in Form von Blöcken
oder Platten, wird über das Herstellungsverfahren der Faser oder des Faserabschnitts
bzw. über den Verformungsvorgang eine hohe Anzahl von zu
sätzlichen Versetzungslinien mit isotroper Orientierung erzeugt, die für
die geringe Größe der Mikrokristallite verantwortlich ist. Durch die sehr
feine Mikrokristallitstruktur mit einer großen Anzahl an isotrop ver
teilten Versetzungslinien in der Faser bzw. dem Faserabschnitt findet bei
der Formgebung zum mikrooptischen Element eine dynamische Rekristalli
sation des Ausgangsmaterials auf einer Längenskala von kleiner als
0,1 µm statt. Dadurch werden reproduzierbare, optische Oberflächen
erzielt, deren Rauhigkeit im Vergleich zu Oberflächen, die mit dem
gleichen Formgebungsprozeß an block- oder plattenförmigem Ausgangs
material hergestellt werden, um eine bis zwei Größenordnungen geringer
ist. Die Streuung der Strahlung an der Oberfläche des aus kristallinen
oder polykristallinen Fasern bzw. Faserabschnitten hergestellten, mikro
optischen Elementes ist daher viel kleiner, was wiederum geringere Strah
lungsverluste und eine breite spektrale Transparenz der mikrooptischen
Elemente zwischen 0,4 µm und 30 µm mit sich bringt.
Dadurch, daß reproduzierbare Ergebnisse bei den einzelnen, hergestellten
Mikrolinsen, die entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt
werden, erzielt werden können, kann hohen Qualitätsanforderungen nachge
kommen werden, so daß beispielsweise Endkontrollen im Rahmen einer Qua
litätssicherung nicht notwendig sind, die ansonsten erforderlich wären,
um Linsen, die nicht die vorgegebene Spezifikation erfüllen, auszu
sortieren. Weiterhin können dadurch, daß Fasern als Ausgangsmaterial zur
Herstellung von mikrooptischen Elementen bereitgestellt werden, ver
fahrenstechnische Vorteile wie z. B. eine hohe Produktionsrate, sowie
geringere Materialverluste und wenige Arbeitsschritte erzielt werden.
Weiterhin ist das verfahrensgemäß eingesetzte Material dazu geeignet,
sowohl im Preßverfahren als auch spanabhebend bearbeitet zu werden.
Beispielsweise können mit den angegebenen, verfahrensgemäß einzusetzenden
Fasern, beispielsweise aus einer festen AgBr-AgI-Lösung, folgende Werte
erzielt werden:
- - spektraler Durchlaßbereich einer Faser mit dem Durchmesser 0,7 mm und der Länge 4 m: 3-30 µm,
- - spektraler Durchlaßbereich eines Faserabschnitts mit dem Durchmesser 0,7 mm und der Länge 5 cm: 0,4-30 µm,
- - Dämpfung bei 10,6 µm: 0,1-0,5 dB/m,
- - Dämpfung bei 5-6 µm: < 0,7 dB/m.
Bevorzugt wird als Ausgangsmaterial eine feste Lösung mit kubischer
Kristallstruktur in die Form gebracht. Solche festen Lösungen mit kubischer
Kristallstruktur zeichnen sich dadurch aus, daß diese Materialien
optisch isotrop sind, d. h. der Brechungsindex ist in allen Richtungen
gleich.
Weiterhin werden durch die Verwendung fester Lösungen die mechanischen
Eigenschaften, wie Flexibilität, Stärke oder Korrosionsempfindlichkeit
der Faser, verbessert sowie die spektrale Transmission erweitert. So kann
z. B. durch Erhöhung der Konzentration von AgI in einer festen Lösung aus
AgBr-AgI die Transmission im sichtbaren Spektralbereich verbessert und
die UV-Empfindlichkeit reduziert werden.
Vorzugsweise werden Fasern oder Faserabschnitte mit einem Durchmesser
zwischen 50 µm und 3 mm bereitgestellt, und zwar in Abhängigkeit der
Abmessungen des herzustellenden, mikrooptischen Bauelements.
Bevorzugt werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Fasern oder Faser
abschnitte, aus einem einkristallinen Material in Form einer festen Lö
sung, mit elliptischem Querschnitt oder rechteckigem Querschnitt bereit
gestellt. Faserabschnitte mit elliptischem Querschnitt können in ihrer
herzustellenden Querschnittsform der Zylinderlinse angepaßt werden, so
daß die einzelnen Zylinderlinsen durch Unterteilung der Faser hergestellt
werden. Eine Faser mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt eignet
sich insbesondere für einen nachfolgenden Preßvorgang senkrecht zur Fa
serachse, da die Faser mit einer flachen Außenseite flächig in die Preß
form eingelegt werden kann.
Während der Druckbeauschlagung im Rahmen des Preßvorgangs kann die in dem
Fasermaterial vorhandene, nicht ausgerichtete Orientierung der Ver
setzungslinien einer dynamischen Rekristallisation unterzogen werden. Das
kristalline Material kann dadurch während des Preßprozesses seine Form in
sehr kleinen Einheiten, d. h. kleiner 0,1 µm, verändern. Dies er
möglicht optische Oberflächen und reproduzierbare Eigenschaften der her
gestellten mikrooptischen Elemente.
In Verbindung mit diesen mikrooptischen Bauelementen wird das Verfahren
vorzugsweise derart durchgeführt, daß die Faser oder der Faserabschnitt
parallel oder senkrecht zur Achse der Faser oder des Faserabschnitts mit
Druck beaufschlagt wird. Durch diese spezielle Ausrichtung der Faser oder
des Faserabschnitts bei der Druckbeaufschlagung im Rahmen des Preß
vorgangs können hohe Produktionsraten bei einer minimalen Anzahl an Ar
beitsschritten und geringen Materialverlusten sowie reproduzierbare Er
gebnisse erzielt bzw. die Eigenschaften der so hergestellten mikroopti
schen Elemente noch weiter einander angeglichen werden. Von den beiden
bevorzugten Ausrichtungen ist die Ausrichtung der Faser bzw. des Faserabschnitts,
bei der die Faserachse senkrecht zu der Richtung der Druckbe
aufschlagung verläuft, besonders hervorzuheben, da hierbei insbesondere
Mikrolinsenarrays bzw. Reihen- oder Feldanordnungen aus einem Faserstück
herstellbar sind, so daß die Einzel-Mikrolinsen im Rahmen des Arrays
gleiche optische Eigenschaften besitzen.
Die Druckbeaufschlagung parallel zur Faserachse wird insbesondere zur
Herstellung mikrooptischer Elemente am Faserende benutzt.
Um eine welche, d. h. streßfreie Verformung, zu erzielen, sollte das Aus
gangsmaterial für dessen Verformung erwärmt werden. Bevorzugt wird eine
Temperatur gewählt, die höchstens dem 0,8fachen und mindestens dem
0,3fachen des Schmelzpunkts des Ausgangsmaterials entspricht. Vorzugs
weise sollte die Temperatur im Bereich des 0,5fachen des Schmelzpunkts
des Ausgangsmaterials liegen. Die genaue Temperatureinstellung ist da
rüberhinaus stark von der Größe bzw. dem Durchmesser des herzustellenden,
mikrooptischen Bauteils abhängig. Zum Beispiel wurde herausgefunden, daß
zum Verformen von Faserstücken mit einem Durchmesser von 2 mm die Tempe
ratur zwischen dem 0,7fachen und 0,8fachen und zur Verformung von Fa
sern mit sehr kleinem Durchmesser die Temperatur zwischen dem 0,2- und
0,3fachen des Schmelzpunktes des Ausgangsmaterials liegen sollte. Da
rüberhinaus können mit den verfahrensgemäß eingesetzten kristallinen oder
polykristallinen Fasern als Ausgangsmaterial in Form einer festen Lösung
mikrooptische Elemente unmittelbar auf das Ende der Faserstücke als
Strahlungseintritts- und/oder Strahlungsaustrittsfläche aufgepreßt wer
den, wobei hierzu der geeignete Temperaturbereich während der Verformung
von Fasern mit dem Durchmesser 2 mm zwischen dem 0,7fachen und
0,8fachen und zur Verformung von Fasern mit sehr kleinem Durchmesser
zwischen dem 0,2- und 0,3fachen des Schmelzpunktes des Ausgangsmaterials
liegen sollte.
Als weiterer Verfahrensparameter sollte der beim Verformen der Faser oder
des Faserabschnitts angewandte Preßdruck kleiner als die Zerreißfestig
keit, jedoch größer als die Formänderungsfestigkeit der Faser sein. Die
maximal anzuwendenden Drücke liegen je nach verwendetem Material zwischen
20 MPa bis 170 MPa. Die Formänderungsfestigkeit beträgt etwa 0,2% der
Zerreißfestigkeit der erfindungsgemäß eingesetzten Faser.
Um eine Kontaminierung der Mikrolinse zu vermeiden, wird während der Ver
formung eine Umgebungsatmosphäre aufrechterhalten, die gegenüber dem Fa
sermaterial bei der Verformungstemperatur inert ist.
Weiterhin sollte die Druckbeaufschlagung bevorzugt derart durchgeführt
werden, daß die Deformationsgeschwindigkeit der Faser oder des Faserab
schnitts während der Druckbeaufschlagung geringer ist als das 0,1fache
der Schallgeschwindigkeit in dem Fasermaterial. Sollte ein solcher Ver
fahrensparameter nicht eingehalten werden, kann dies zu Mikrorissen und
Mikrospaltenbildung führen. Außerdem können größere Kristallite entste
hen, wodurch die Lichtstreuung im mikrooptischen Element vergrößert wird.
Bei Einhaltung dieser Deformationsgeschwindigkeit können die sich unter
dem Preßdruck bewegenden Versetzungen eine ähnlich feine Mikrokristal
lit-Struktur, wie das Fasermaterial vor dem Pressen, bilden.
Für das Material der Preßform haben sich, gerade für die Anwendung des
erfindungsgemäßen Verfahrens, Ti-Verbindungen, Ge und Monokristalle aus
Al₂O₃, ZrO₂ als bevorzugt erwiesen. Eine solche Preßform hat den
Vorteil, daß sie ausreichend stabil ist, bei der Prozeßtemperatur nicht
mit dem Ausgangsmaterial reagiert oder sich damit verbindet und eine
mechanische Bearbeitung mit Oberflächenrauhigkelten < 0,05 µm erfolgen
kann, was wiederum zu einer optischen Qualität der Mikrolinsenoberfläche
mit einer Rauhigkeit < 0,05 µm führt. In Verbindung mit kristallinem
oder polykristallinem Ausgangsmaterial ergibt sich bei Verwendung von
kristallinen Materialien für die Preßform eine Oberflächenrauhigkeit, die
gegenüber anderen, nicht kristallinen Preßformmaterialien um den Faktor 3
verringert ist.
Für die Herstellung von planen Oberflächen hat sich die Bearbeitung des
Ausgangsmaterials mit einem polierten Messer als bevorzugt erwiesen. Eine
solche Bearbeitung hat den Vorteil, daß schadhafte Faserabschnitte in
einem Arbeitsgang mit der Erzeugung des neuen mikrooptischen Elements
abgetrennt werden können. Die mit einem polierten Messer hergestellte
Oberfläche erreicht ebenfalls optische Qualität mit einer Rauhigkeit
kleiner 0,05 µm.
Für das Material des Messers und/oder Zerspanungswerkzeugs haben sich,
gerade für die Anwendungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, Ti-Verbin
dungen, Ge und Monokristalle aus Al₂O₃ und ZrO₃ als bevorzugt er
wiesen. Ein solches Messer und/oder Zerspanungswerkzeug besitzt eine aus
reichende Härte und ist gegenüber dem Ausgangsmaterial inert.
Das zur Herstellung der mikrooptischen Elemente eingesetzte Ausgangsmate
rial wird bevorzugt wie nachfolgend spezifiziert, um insbesondere die
angegebenen, vorteilhaften Eigenschaften der mikrooptischen Elemente zu
erzielen:
x₁: AgCl in einer Konzentration (0-100%)
x₂: AgBr in einer Konzentration (0-100%)
x₃: AgI in einer Konzentration (0-0%)
in folgender Kombination:
mit x₁ + x₂ + x₃=100%.
x₁: AgCl in einer Konzentration (0-100%)
x₂: AgBr in einer Konzentration (0-100%)
x₃: AgI in einer Konzentration (0-0%)
in folgender Kombination:
mit x₁ + x₂ + x₃=100%.
In den oben angegebenen Grenzen existiert eine feste Lösung in kubischer
Kristallstruktur. Durch eine höhere Konzentration an AgCl wird die mini
male Absorption zum kurzwelligen Spektralbereich verschoben. Durch eine
höhere Konzentration an AgBr wird eine Verschiebung der maximalen Trans
parenz in den langwelligen Spektralbereich erreicht. Reines AgBr hat eine
Transparenz von 0,48-34 µm, während der transparente Spektralbereich
von AgCl 0,42-23 µm umfaßt. Außerdem wird der Brechungsindex zwi
schen 1,98 und 2,3 variiert. Eine Stabiliserung der Mikrokristallite ver
hindert eine Alterung. Dies wird durch Hinzugabe von einigen Prozenten
AgI in feste Lösungen aus AgCl-AgBr erreicht. Eine höhere Konzentration
an AgI, 10% und höher, ist mit einer kristallografischen Transformation
in eine nicht kubische Kristallstruktur und der Schwierigkeit, einen
dichten Kristall zu wachsen, verknüpft und sollte daher vermieden werden.
Auf der anderen Seite erhöht AgI die photochemische Stabilität, insbeson
dere im Hinblick auf einfallendes Sonnenlicht, erhöht die mechanische
Stabilität und setzt die Oberflächenkorrosion in feuchter Luft um einen
Faktor 10 herab, so daß ein geringer Anteil an AgI von Vorteil ist.
Als bevorzugte Ausgangsmaterialien kann darüberhinaus ZnSe, KRS-5, CsI,
KCl, BaF₂, Al₂O₃, CaF₂, NaCl, KBr, TlBr und CsBr eingesetzt wer
den. Die vorstehend angegebenen Ausgangsmaterialien haben jeweils spezi
fische Eigenschaften bzw. Vorteile, wie folgt:
ZnSe: ZnSe ist wasserunlöslich, sehr hart und hat einen relativ hohen Brechungsindex von 2,43.
TlBr: TlBr besitzt einen breiten Spektralbereich, ist aber mechanisch nicht so robust wie KRS-5.
KRS-5: KRS-5 ist wasserunlöslich, toxisch, hat einen relativ hohen Brechungsindex von 2,38 und eine hohe Knoop-Härte, d. h. es ist sehr robust. KRS-5 findet im Einsatzbereich von CO₂-Hoch leistungslasern Verwendung. Fasern aus KRS-5 erlauben im CW-Be trieb eine Transmission von bis zu 30 kW/cm². Dieser Wert ist etwa doppelt so hoch wie bei Silberhalogenid-Fasern.
ZnSe: ZnSe ist wasserunlöslich, sehr hart und hat einen relativ hohen Brechungsindex von 2,43.
TlBr: TlBr besitzt einen breiten Spektralbereich, ist aber mechanisch nicht so robust wie KRS-5.
KRS-5: KRS-5 ist wasserunlöslich, toxisch, hat einen relativ hohen Brechungsindex von 2,38 und eine hohe Knoop-Härte, d. h. es ist sehr robust. KRS-5 findet im Einsatzbereich von CO₂-Hoch leistungslasern Verwendung. Fasern aus KRS-5 erlauben im CW-Be trieb eine Transmission von bis zu 30 kW/cm². Dieser Wert ist etwa doppelt so hoch wie bei Silberhalogenid-Fasern.
NaCl, KCl, Csi, KCl und KBr
haben geringe Transmissionsverluste und eine hohe Wasserlöslich keit. Ihre hohe Schmelztemperatur macht sie für Laseranwendungen besonders geeignet.
haben geringe Transmissionsverluste und eine hohe Wasserlöslich keit. Ihre hohe Schmelztemperatur macht sie für Laseranwendungen besonders geeignet.
BaF₂, CaF₂, Al₂O₃
sind im Vergleich zu den vorstehenden Materialien sehr hart und haben einen Brechungsindex von ca. 1,5. Der Bereich maximaler Transmission ist kurzwelliger als bei den oben aufgeführten Mate rialien. Aufgrund ihrer großen Härte finden sie für folgende La ser Anwendung:
sind im Vergleich zu den vorstehenden Materialien sehr hart und haben einen Brechungsindex von ca. 1,5. Der Bereich maximaler Transmission ist kurzwelliger als bei den oben aufgeführten Mate rialien. Aufgrund ihrer großen Härte finden sie für folgende La ser Anwendung:
- - HF-Laser (2,7 µm),
- - YAG: Er3+ (2,94 µm),
- - DF-Laser (3,8 µm)
- - CO-Laser (5,3-6,2 µm)
- - CO₂-Laser (10 µm).
Um die Linsen für Anwendungen in Verbindung mit Lasern, insbesondere in
Verbindung mit CO₂-Lasern, einzusetzen, wird in einem weiteren Verfah
rensschritt auf dem aus der Preßform nach dem Preßvorgang herausgenom
menen, mikrooptischen Element eine Antireflexionsbeschichtung aufge
bracht. Eine solche Antireflexionsbeschichtung besteht vorzugsweise aus
PbF₂ (für eine Wellenlänge von 10 µm), die über ein Bedampfungsver
fahren auf die Strahleintritts- und Strahlaustrittsseite des mikroopti
schen Elements aufgebracht wird.
Durch die breitbandige, spektrale Transparenz sind die mikrooptischen
Bauelemente, wie beispielsweise Mikrolinsen, oder Fasern mit aufgesetzten
Mikrolinsen, insbesondere für die Strahlführung und Strahlfokussierung in
der IR-Laser- und FTIR-Spektroskopie (FTIR - Fourier Transform Infrared),
wo derzeit die Strahlführungs- und Fokussierungssysteme noch aus Spiegeln
bestehen, geeignet. Die FTIR-Spektroskopie benutzt im Gegensatz zur
IR-Laserspektroskopie ein breitbandiges IR-Spektrum. Das transmittierte,
reflektierte bzw. absorbierte Probenspektrum wird über eine Fourier
transformation der Meßgröße, dem sogenannten Interferogramm, berechnet.
Weiterhin erweitert die breitbandige, spektrale Transparenz der mikroop
tischen Elemente den nachweisbaren Temperaturbereich unterhalb des Raum
temperaturbereichs. Aufgrund des kleinen Durchmessers der fokussierten
Strahlung lassen sich die mikrooptischen Elemente besonders effektiv mit
Detektorelementen verknüpfen, deren empfindlichen Detektorflächen etwa
dem Fokusdurchmesser entsprechen und die dadurch eine deutlich höhere
Empfindlichkeit besitzen als großflächige Detektorelemente.
Ein weiteres, bevorzugtes Anwendungsgebiet der nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten mikrooptischen Elemente ist der Einsatz als opti
sche Bauteile in einem Infrarot-Spektrometer. Um insbesondere Transmis
sions- bzw. Reflexionsuntersuchungen an Proben außerhalb des Spektrome
ters an nur schwer zugänglichen Positionen, z. B. innerhalb geschlossener
Anlagen, durchführen zu können, werden Mikrolinsen mit gleichen Krüm
mungsradien am Ende der Beleuchtungs- und Detektionsfaser aufgebracht.
Ohne den Einsatz zusätzlicher Sammeloptiken gelangt die gesamte, an der
Probe reflektierte bzw. transmittierte Strahlung zum Detektor.
Ein weiteres bevorzugtes Anwendungsgebiet der nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten mikrooptischen Elemente ist der Einsatz als fo
kussierendes Bauteil in einem IR-Mikroskop. Im Gegensatz zu den üblicher
weise in der IR-Mikroskople eingesetzten Cassegrain-Spiegelsystemen sind
die Mikrolinsen über den ganzen Öffnungswinkel transparent. Weiterhin ist
der Mikrolinsenfokus von der Größenordnung der Wellenlänge. Zusätzliche,
den Meßfleck begrenzende Blenden sind nicht mehr erforderlich.
Weiterhin ist ein Mikrolinsenmikroskop aufgrund der kurzen, optischen
Wege viel kleiner. Seine Größe ist nur noch durch die Dimension des Po
sitionierers und Detektors bestimmt.
Mit der erfindungsgemäßen Verfahrensweise bzw. dem eingesetzten Material
können unter Präparation der entsprechenden Preßformen mikrooptische
Gitterelemente, Mikro-Fresnellinsen oder Zylinderlinsen hergestellt wer
den.
Es hat sich gezeigt, daß mit dem angegebenen Verfahren insbesondere
sphärisch, parabolisch und hyperbolisch geformte mikrooptische Elemente,
deren Oberflächen einen Abstand zueinander haben, der größer als das
0,1fache des Faserdurchmessers ist, herstellbar sind. Da Fasern als
Ausgangsmaterial eingesetzt werden, können mikrooptische Elemente, deren
Dicke nur durch die maximale Faserlänge begrenzt ist, an beiden
Faserenden hergestellt werden.
Ein bevorzugtes mikrooptisches Element wird in Form eines Zylinders mit
zwei optischen Oberflächen hergestellt, die unter einem
Winkel α = arctan n verlaufen, wobei α der Winkel zwischen der Ebene
der Oberfläche und der Faserachse ist und wobei der Brechungsindex des
Ausgangsmaterials n ist. Dieses mikrooptische Bauelement eignet sich
insbesondere zur reflexionsfreien Transmission von in der Einfallebene
polarisierter Strahlung im Spektralbereich von 0,4-30 µm, ins
besondere von Infrarotstrahlung. Die Strahlung tritt unter einem Winkel
i= 2 arctan (n) - π/2 zur Faserachse in das mikrooptische Element ein
und verläßt unter dem gleichen Winkel das Bauelement.
Ein mikrooptisches Element, das mindestens eine plane Oberfläche auf
weist, die die Achse der Faser unter einem Winkel von 45° schneidet,
eignet sich insbesondere zur Einkopplung von Dioden-Laserstrahlung in ein
Faserende oder zur Auskopplung der am Faserende umgelenkten und über den
Fasermantel fokussierten Strahlung.
Weiterhin ist ein mikrooptisches Element bevorzugt mit mindestens einer
Oberfläche, die als Vertiefung ausgebildet ist, und zwar zur Umlenkung
und Einkopplung von Strahlung in ein Faserende oder zur Auskopplung von
Strahlung aus dem Faserende. Mit einer solchen Geometrie an dem Ende des
mikrooptischen Elements kann entweder Strahlung von mehreren Strahlungs
quellen, insbesondere von Diodenlasern, die auf einem Kreisring angeord
net sind, über die Flächen dieser konischen Vertiefung in ein solches
Ende eingekoppelt werden bzw. in umgekehrter Strahlungsrichtung gesehen,
ringförmig aus einem solchen Ende, ausgekoppelt werden; bei einem Verlauf
der Fläche der konischen Vertiefung unter 45° zu der Achse wird die
Strahlung entlang eines Kreisrings senkrecht zu der Achse der Faser aus
gekoppelt und fokussiert. Hinsichtlich der Einkopplung von Strahlung kann
ein solches mikrooptisches Bauelement für die Laserspektroskopie von
Vorteil sein, da dann um eine Zylinderlinse mit einem solchen mikroopti
schen Element an seinem Ende eine Geometrie dargestellt wird, die es
ermöglicht, um die Achse der Faser herum verschiedene Laser verschiedener
Wellenlänge anzuordnen (hierfür ist ein ausreichender Raum vorhanden),
um Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge in dieses mikrooptische Faser
ende einzukoppeln.
Falls nur zwei solcher Einkoppelflächen bzw. Auskoppelflächen benötigt
werden, beispielsweise um die Strahlung aus dem Ende in zwei Teilstrahlen
auszukoppeln oder von außen Strahlung von zwei Lasern in das Faserende
einzukoppeln, kann die Vertiefung in mindestens zwei oder mehr plane
Flächen unterteilt werden. Um insbesondere hinsichtlich einer Auskopplung
von Strahlung und Tellstrahlen unterschiedliche Strahlungsintensitäten zu
erhalten, werden solche Teilflächen in unterschiedlicher Größe gewählt.
Ein bevorzugtes, mikrooptisches Bauelement ist durch einen zylindrischen
Faserabschnitt gegeben, der ein Faserende mit einem rotationssymmetrisch
zu der optischen Achse des zylindrischen Faserabschnitts angeordneten
Konus und/oder mehrere konzentrisch angeordnete Konusringe aufweist. Ein
solches Ende der Faser kann dazu eingesetzt werden, die über das andere
Ende eingekoppelte Strahlung bei einem Winkel der konischen Fläche zu der
Achse von 45° oder weniger total zu reflektieren.
Ein weiteres bevorzugtes Anwendungsgebiet der nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten mikrooptischen Elemente ist der Einsatz solcher
Elemente als Bauteile für Mikroobjektive, bestehend aus mindestens zwei
Mikrolinsen, die insbesondere über einen breiten Spektralbereich transpa
rent sein sollen.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeich
nungen.
Fig. 1 zeigt in einer Schnittdarstellung ein Beispiel zur Herstellung
einer Preßform für eine lineare Anordnung von Mikrolinsen mit
einer sphärischen Krümmung;
Fig. 2 zeigt schematisch in einer Schnittdarstellung die Herstellung
einer linearen Anordnung von bikonvexen Mikrolinsen mit den in
Fig. 1 hergestellten Preßformen, wobei die Anordnung geöffnet
mit einem eingelegten Faserrohling dargestellt ist,
Fig. 3 zeigt schematisch im Schnitt eine Anordnung zur Herstellung
eines sphärischen Faserendes,
Fig. 4a) bis 4h) zeigen Beispiele für unterschiedliche Geometrien
mikrooptischer Elemente und mikrooptischer Elemente am Faser
ende, die beispielsweise mit der Anordnung nach Fig. 2 oder 3
hergestellt werden können,
Fig. 5a zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Be
stimmung des Strahlfokusdurchmessers, der mit einer Mikrolinse
gemäß der Erfindung erzielbar ist,
Fig. 5b zeigt zwei Spektren, die mit einer Anordnung gemäß Fig. 5a
mit einem Meßfleck von 60 µm (gestrichelt) bzw. 100 µm
(ausgezogen) aufgenommen sind,
Fig. 6a zeigt ein Spiegelspektrum (durchgezogene Linie) im Vergleich
zu einem Spektrum, das unter Einsatz der erfindungsgemäß her
gestellten Mikrolinsen aufgenommen ist (gestrichelte Linie),
Fig. 6b zeigt ein Spektrum, das mit einer sphärischen Mikrolinse am
Ende einer 4 m langen polykristallinen AgBr-AgI-Faser aufge
nommen ist,
Fig. 7 zeigt schematisch die Anwendung der erfindungsgemäß herge
stellten Mikrolinse in einem herkömmlichen Infrarot-Spiegel
mikroskop,
Fig. 8 zeigt die Anwendung einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Mikrolinse in fester Verbindung mit einem Detek
tor,
Fig. 9 zeigt ein Mikroobjektiv in einem Schnitt, das aus erfindungs
gemäßen Mikrolinsen aufgebaut ist,
Fig. 10a zeigt schematisch im Schnitt ein Ausführungsbeispiel eines
Infrarot-Emissionsmikroskops unter Einsatz von mikrooptischen
Bauelementen, die entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellt sind,
Fig. 10b zeigt im Schnitt ein Ausführungsbeispiel eines Infrarot-Re
flexions-/Transmissionsmikroskops unter Einsatz von mikroopti
schen Bauelementen, die entsprechend dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellt sind,
Fig. 11 zeigt im Schnitt schematisch ein Beispiel einer flexiblen
Beleuchtungs- und Detektionsoptik für Reflexionsmessungen mit
einem Infrarot-Spektrometer unter Einsatz von kristallinen
oder polykristallinen Fasern mit an dem Ende aufgepreßten,
mikrooptischen Bauelementen gemäß der Erfindung,
Fig. 12 zeigt im Schnitt schematisch ein Beispiel einer flexiblen
Beleuchtungs- und Detektionsoptik für Transmissionsmessungen
mit einem Infrarot-Spektrometer unter Einsatz von kristallinen
oder polykristallinen Fasern mit an dem Ende aufgepreßten
mikrooptischen Bauelementen gemäß der Erfindung,
Fig. 13a und 13b zeigen einen Längs- und Querschnitt durch ein
erfindungsgemäß hergestelltes, planes, unter 45° geformtes
Faserende zur Einkopplung von Dioden-Laserstrahlung,
Fig. 14a und 14b zeigen einen Längs- und Querschnitt durch eine konische
Spitze einer Faser mit einem Halbwinkel α=45°, zur Total
reflexion von Strahlung am Faserende,
Fig. 15a und 15b zeigen einen Längs- und Querschnitt durch eine konische
Spitze einer Faser mit einem äußeren Konusring, die ebenfalls
zur Totalreflexion von Strahlung am Faserende geeignet ist,
Fig. 16 zeigt einen Längsschnitt durch ein mikrooptisches Element zur
reflexionsfreien Transmission von in der Einfallsebene polari
siertem Licht, das unter einem Winkel i zur Faserachse ein
fällt,
Fig. 17a und 17b zeigen einen Quer- und Längsschnitt durch eine konische
Vertiefung mit einem Halbwinkel α=45°, zur Einkopplung von
Strahlung mehrerer Dioden-Laser in das Faserende,
Fig. 18a, 18b, 18c und 18d zeigen jeweils Draufsichten eines Faserendes
mit Blick in Richtung der Faserachse, und zwar in zwei, drei
und vier planen Flächen aufgeteilt, zur Einkopplung von zwei,
drei oder vier Dioden-Lasern in ein Faserende,
Fig. 19 zeigt die Verwendung des Faserendes aus Fig. 18 als Strahl
teller, und zwar in einer Draufsicht von vorne und in einer
seitlichen Draufsicht.
Um ein mikrooptisches Element oder ein Faserende in Form eines mikroopti
schen Elements herzustellen, ist es zunächst erforderlich, eine Preßform
zu erstellen, die eine Negativform des mikrooptischen Elements, bei
spielsweise eine sphärische Mikrolinse, darstellt. Solche mikrooptischen
Elemente können als Einzelelemente erstellt werden oder aber als lineare
Reihenanordnungen oder flächenförmige Anordnungen bzw. Arrays. Fig. 1
zeigt eine Anordnung zur Herstellung einer Preßform für vier linear ange
ordnete, sphärische Mikrolinsen, wobei die nach Fig. 1 hergestellte Preß
form dann in einer Preßanordnung einsetzbar ist, wie sie die Fig. 2
zeigt. Die Anordnung, wie sie die Fig. 1 zeigt, umfaßt einen Linearposi
tionierer 101 mit einem Grundkörper 102, in dem ein Preßform-Rohling 103
gehalten ist. In einem Stift 104, der mit seiner Achse senkrecht zu der
Ebene des Preßform-Rohlings 103 gehalten ist, trägt an seinem Ende eine
Kugellagerkugel 105 in einer entsprechenden Mulde, wobei die Kugellager
kugel 105 in die Mulde des zylindrischen Stifts 104 eingeklebt ist. In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser der Kugel 105
2 mm. Der Stift 104 ist in einer Scheibe 106 aus Edelstahl geführt, die
auf der Oberseite des Preßform-Rohlings 103 bzw. auf einer Auflageflä
che 107 des Grundkörpers 102 flächig aufliegt. Sowohl der Stift 104 als
auch die Scheibe 106 sind in einem Träger 108 geführt, der horizontal
zwischen einem Federelement 109 auf der einen Seite und einer Mikro-Posi
tionlerschraube 110 auf der anderen Seite geführt ist. Mit der Mikro-Po
sitionierschraube 110 wird der Stift 104 mit der Kugel 105 über dem Preß
form-Rohling, der beispielsweise aus kristallinem ZrO₂ besteht, einpoliert,
indem der Stift 104 über einen geeigneten Antrieb um seine Achse
und damit die Kugel 105 gedreht wird. Die Edelstahl-Scheibe 106 dient
dabei als Führung für den Stift 104 und der Kugel 105. Als Poliermittel
wird Diamantpaste der Korngröße 25 µm bis 0,15 µm verwendet. Ein
zylindrischer Ring 112, der auf den Stift 104 aufgesetzt und vom Ende des
Stifts 104 bzw. dem Ende der Kugel 105 zurückversetzt ist, dient als
Tiefenanschlag für das Eindringen der Kugel 105 in den Preßform-Rohling
103. Dieser Anschlag kann durch geeignete, nicht dargestellte Ein
stellmittel in Achsrichtung des Stifts 104 verschoben werden und damit
kann die Einschleiftiefe der Kugel 105 in dem Rohling 103 reproduzierbar
eingestellt werden. Nachdem eine erste, sphärische, der Form der Ku
gel 105 angepaßte Preßform-Vertiefung 111 gebildet ist, wird der Trä
ger 108 über die Mikro-Positionierschraube 110 in X-Richtung, wie dies
durch den Pfeil in Fig. 1 angedeutet ist, gegen den Gegendruck des Feder
elements 109 verschoben, um dann im Anschluß an die Vertiefung 111 eine
weitere Vertiefung in den Rohling 103 einzubringen, wie dies in Fig. 1
dargestellt ist. Nacheinander können in dem dargestellten Preßform-Roh
ling 103 vier solcher sphärischer Vertiefungen 111 in einer linearen An
ordnung gebildet werden, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Entsprechend
der Darstellung der Fig. 1 kann eine weitere, nicht dargestellte Posi
tioniereinrichtung vorgesehen werden, um den Träger 108 zusammen mit dem
Stift 104 und der Kugel 105 in der Y-Richtung zu verschieben, um ein
Array bzw. eine Feldanordnung aus sphärischen Vertiefungen 111 zu bilden.
Um Identische, sphärische Vertiefungen zu erhalten, ist es in einfacher
Weise möglich, die Kugellager-Kugel 105 während des Bearbeitungsverfah
rens des Preßform-Rohlings 103 gegen eine neue, ungebrauchte Kugel auszu
tauschen. Es hat sich gezeigt, daß mit der Diamantpaste die Oberflächen
rauhigkeit, mit während des Schleifens abnehmender Korngröße, auf weniger
als 0,1 µm reduziert werden kann. Entsprechend der Eindringtiefe der
Kugel 105 kann beispielsweise der Durchmesser der sphärischen Vertiefung
1 mm betragen. Benachbarte Vertiefungen 111 können mit ihren Randberei
chen in einem Abstand von 0,2 mm zueinander angeordnet werden. Mikrolin
sen-Arrays mit 10 x 10 Mikrolinsen sind problemlos mit der Anordnung nach
Fig. 1 herstellbar.
Preßformen, die aus den Preßform-Rohlingen 103 der Fig. 1 hergestellt
sind, werden dann in eine Preßanordnung 201 eingesetzt, wie sie in Fig. 2
dargestellt ist. Um bikonvexe Linsen zu fertigen, wird jeweils eine Preß
form 202 und 203 in eine Halterung 204 und 205 eingesetzt, die gegenüber
liegend zueinander positioniert sind. Jede Halterung 204, 205 ist mit
integrierten Heizeinrichtungen 206 und 207 ausgestattet. Ein oder mehre
re, nicht dargestellte Thermoelemente messen die Temperatur der Preßfor
men 202, 203. Zum Pressen von bikonvexen Mikrolinsen oder Mikrolinsen
reihenanordnungen wird das Ende einer 1 mm dicken, bis zu 10 m langen,
polykristallinen AgBr-AgI-Faser 208 über eine hülsenförmige Führung 209
geführt zwischen die beiden Preßformen 202, 203 geschoben. In dem gezeig
ten Beispiel weist die AgBr-AgI-Faser 208 einen AgI-Anteil von 5% auf.
In der Stellung, die in Fig. 2 dargestellt ist, werden die beiden Halte
rungen 204, 205 über die Heizeinrichtung 206, 207 erwärmt und die Preß
formen 202, 203 aufeinanderzubewegt, wofür die obere Preßform an einem
Kolben 210 gehalten ist. Um die Preßtiefe zu begrenzen, sind an dem Kol
ben 210 Anschläge 211 vorgesehen, während die untere Halterung 204 über
ein höhenverstellbares Gestell 212 gehalten ist. Um eine korrekte Aus
richtung der oberen Preßform 203 zu der unteren Preßform 202 zu gewähr
leisten, ist an dem Kolben 210 ein Positionlerungssensor 213 vorgesehen.
Mit dem Aufeinanderzubewegen der beiden Halterungen 204, 205 bzw. der
beiden Preßformen 202, 203 wird gleichzeitig der gepreßte Faserab
schnitt 214 entlang der Linie 215 mit einem Messer 216 abgetrennt. Bei
dem Messer handelt es sich um eine polierte Schneide aus kristallinem
Zirkoniumoxid, um eine Reaktion mit dem Fasermaterial zu vermeiden. Wei
terhin ist eine Zirkoniumoxidschneide sehr hart, so daß sie durch den
Schneidvorgang nicht beschädigt wird.
Der Preßdruck für die Faser mit der in Fig. 2 dargestellten Anordnung
beträgt etwa 80 MPa; die Deformationsgeschwindigkeit während der Druckbe
aufschlagung ist kleiner 1 mm/s. Der Preßvorgang wird in einer stick
stoffgefüllten Atmosphäre innerhalb des Gehäuses 209 der Preßanord
nung 201 durchgeführt. Die gepreßten und von der Faser 208 abgetrennten
Faserabschnitte 214 werden dann in Richtung des Pfeils 218 nach Öffnen
der Halterung 204 und 205 abtransportiert und anschließend wird das Ende
der Faser 208 in Richtung des Pfeils 218 vorgeschoben, um den nächsten
Faserabschnitt zwischen die Preßformen 202, 203 zu bringen. Die jeweilige
Länge der Faserabschnitte beträgt etwa 6 mm in der dargestellten Aus
führungsform.
In Fig. 3 ist eine Preßanordnung 301 dargestellt, um auf das Ende einer
Faser 302 ein sphärisches Faserende zu formen. Die Preßanordnung ent
spricht im wesentlichen dem Aufbau der Preßanordnung 201 der Fig. 2 in
Bezug auf die obere Halterung 303, die Preßform 304, die Heizeinrich
tung 305 in der Halterung 303, den Kolben 306, an dem die Halterung 303
geführt ist, den Anschlägen 307 und den Positionierungssensor 308. An
stelle der unteren Halterung 204 und der unteren Preßform 202 der Fig. 2
ist in der Anordnung der Fig. 3 eine hülsenförmige Führung 309 an dem
Gehäuse 310 angeordnet, in der eine Faser 311 geführt ist. Die Faser 311
besitzt in dieser Ausführung einen Durchmesser von 1 mm und ist aus
AgBr-AgI als feste Lösung mit einem Jodanteil von 5% hergestellt. Die
Preßform 304 besitzt eine einzelne, sphärische Vertiefung 312, die bei
spielsweise mit einer Anordnung, wie sie in der Fig. 1 dargestellt ist,
in die Preßform 304 eingebracht ist. Das Faserende der Faser 311 wird
über die Stirnseite der hülsenförmigen Führung 309 überstehend vorgescho
ben. Zum Aufpressen eines sphärischen Faserendes auf die Faser 311 wird
die Halterung 303 mittels der Heizeinrichtung 305 auf etwa 200°C erwärmt
und dann wird der Kolben 306 nach unten auf das Ende der Faser 311 be
wegt. Mit einem Preßdruck von etwa 80 MPa wird die sphärische Vertie
fung 312 auf das Faserende aufgepreßt, danach der Kolben 306 wieder nach
oben bewegt und die Faser aus der hülsenförmigen Führung 309 herausge
zogen.
In den Fig. 4a bis 4h sind verschiedene mikrooptische Elemente gezeigt,
die als einzelne, mikrooptische Elemente hergestellt oder auf ein Faser
ende aufgepreßt werden können, und zwar mit Anordnungen, wie sie in den
Fig. 2 und 3 dargestellt und vorstehend beschrieben sind.
Die Durchmesser und Krümmungsradien der in den Abb. 4a und 4b
dargestellten Mikrolinsen betragen 0,5 mm, während die Einzelmikrolinse
des in Fig. 4c gezeigten Mikrolinsen-Arrays einen Durchmesser von 0,35 mm
bei einem Krümmungsradius von 0,25 mm besitzt. In Fig. 4d ist eine nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Mikro-Fresnell-Linse darge
stellt, die auf der Gegenseite eine konvex gekrümmte Oberfläche besitzt.
Die Linse der Fig. 4e besitzt eine plane, dem Mikro-Gitter gegenüberlie
gende Linsenfläche. Aufgrund der breiten, spektralen Transparenz des
erfindungsgemäß eingesetzten Ausgangsmaterials in Form einer kristallinen
oder polykristallinen Faser oder eines Faserabschnitts einer Faser mit
einem spektralen Durchlaßbereich von 0,4 µm bis 30 µm, die aus
einem Ausgangsmaterial einer festen Lösung hergestellt sind, ergibt sich
eine breite Einsatzmöglichkeit der Mikrolinsen und Mikro-Gitter bzw. der
Fasern der Fig. 4f, 4g und 4h mit unterschiedlich geformten Faserenden,
sowohl im sichtbaren als auch im infraroten Spektralbereich. Die Fasern
mit den in den Fig. 4f bis 4h gezeigten sphärischen, parabolischen bzw.
hyperbolischen Faserenden sind insbesondere für flexible Fokussieroptiken
geeignet und finden ihren besonderen Einsatz in der Lasermedizin, der
Laser-Materialbearbeitung und der Spektroskopie. Beispielsweise kann mit
dem hyperbolischen Faserende, wie es in Fig. 4h dargestellt ist, der
Durchmesser der fokussierten Strahlung um einen Faktor 1,8 gegenüber dem
sphärischen Faserende, wie es in Fig. 4f dargestellt ist, verringert
werden.
In Fig. 5a ist ein Verfahren bzw. eine schematische Anordnung darge
stellt, mit der der Fokusdurchmesser einer erfindungsgemäß hergestellten
Mikrolinse 501 bestimmt werden kann. Dazu wird die Mikrolinse 501, bei
der es sich um eine Mikrolinse mit einer sphärischen Strahleintritts
fläche und einer ebenen Strahlaustrittsfläche handelt, mit einem paral
lelen Strahlenbündel 502 beleuchtet. Der Fokus der Mikrolinse 501 wird
über die beiden Cassegrain-Spiegeloptiken 503, 504 mit Hilfe der Justier
optik 505 und einer Feldblende 506 im Strahlengang zwischen den beiden
Spiegeloptiken 503 und 504 und einem Positionierer 507, auf dem die Mi
krolinse 501 in der X-, Y- und Z-Richtung einstellbar gehalten ist, auf
ein MCT-Detektorelement 508 (MCT: Hg, Cd, Te sind die Elemente, aus denen
das Detektorelement besteht) abgebildet.
In Fig. 5b sind zwei Spektren aufgetragen, die mit der Anordnung nach
Fig. 5a aufgenommen sind, und zwar die Intensität in Abhängigkeit der
Wellenlänge, die durch die Mikrolinse 501 hindurchgelassen wird. Das in
durchgezogener Linie aufgetragene Spektrum stellt einen Meßfleck auf dem
Detektorelement 508 mit einem Durchmesser von 100 µm dar, während das
mit unterbrochener Linie aufgetragene Spektrum einen Meßfleck auf dem
Detektorelement 508 mit einem Durchmesser von 60 µm zeigt. Ein Ver
gleich dieser beiden Spektren zeigt, daß mehr als 95% der fokussierten
Intensität innerhalb eines aufgenommenen Bereichs mit einem Durchmesser
von 60 µm liegen. Weiterhin zeigen diese Spektren, daß die Mikrolinse
eine gute Transparenz im Wellenlängenbereich zwischen 2 und 18 µm be
sitzt. Strahlung mit Wellenlängen größer als 18 µm kann mit dem hier
verwendeten HgCdTe-Element nicht nachgewiesen werden. In Fig. 6a ist ein
Spektrum, das mit einer erfindungsgemäßen Mikrolinse aufgenommen ist
(gestrichelte Kurve), einem Spektrum, das ohne erfindungsgemäße Mikro
linse aufgenommen ist (durchgezogene Kurve), gegenübergestellt. Beide
Spektren wurden mit einem Aufbau vermessen, wie er in Fig. 5a dargestellt
ist. Das Mikrolinsenspektrum zeigt analog dem Spektrum, das ohne Mikro
linse aufgenommen wurde, keine Streuverluste im kurzwelligen Bereich. Dies
ist ein Hinweis auf eine sehr feine, mikrokristalline Struktur des Aus
gangsmaterials und auf die optische Qualität der Oberflächen der Mikro
linse, die mit dem erfindungsgemäß eingesetzten Material bzw. mit dem
erfindungsgemäßen Herstellverfahren erzielt werden. Außerdem ist das
Fehlen von zusätzlichen Absorptionsbanden im Spektrum typisch für die
kristalline IR-Faser, die aus einem Ausgangsmaterial in Form einer festen
Lösung hergestellt ist, und zwar für die Herstellung mikrooptischer Ele
mente.
In Fig. 6b ist das Transmissionsspektrum einer 4 m langen, polykristal
linen AgBrI-Faser mit sphärischem Faserende, wie es beispielsweise mit
der Anordnung der Fig. 3 hergestellt und in Fig. 4f gezeigt ist, darge
stellt. Die breite, absorptionsfreie, spektrale Transparenz der Faser im
Bereich von 4 bis 18 µm ermöglicht Anwendungen, insbesondere in der
Spektroskopie, die ansonsten mit herkömmlichen Glasfasern dadurch einge
schränkt sind, daß der absorptionsfreie Spektralbereich wesentlich enger
ist und nur wenig spektrale Information zur Verfügung steht. Das sphäri
sche, unmittelbar auf die Faser aufgepreßte Ende ersetzt Fokussierungs
optiken, vermindert Strahlungsverluste an Übergangsbereichen zwischen
einem Faserende und einer Linsenoptik und gestaltet die Faser dadurch
wesentlich flexibler.
Fig. 7 zeigt schematisch die Anwendung der erfindungsgemäß hergestellten
Mikrolinse in der Projektebene eines herkömmlichen Spiegelmikroskops. In
diesem IR-Mikroskop, das einen klassischen Aufbau aufweist, ist eine
sphärische Mikrolinse 701 zur Verbesserung der Ortsauflösung eingesetzt.
Aufgrund der großen Wellenlängen (bis 20 µm) machen sich Beugungsef
fekte in der IR-Mikroskopie sehr stark bemerkbar. Sie können sowohl zur
Fehlinterpretation der Meßergebnisse als auch zu starken, spektral ab
hängigen Intensitätsverlusten führen. Die Mikrolinse 71 führt als Immer
sionslinse, mit einem Durchmesser und einem Krümmungsradius von 0,5 mm
und einer Dicke von 0,75 mm, die stark gebeugten Strahlen 702 in das
Objektiv 703 ein. Sie verringert die spektral abhängigen Intensitätsver
luste aufgrund des hohen Brechungsindex des Linsenmaterials (n=2,2) und
verbessert die beugungsbedingte Auflösung um einen Faktor n.
Ähnlich ist die Wirkung der sphärischen Mikrolinse 801, die in Fig. 8
dargestellt ist, die fest mit einem Detektor 802 verbunden ist. Die Mi
krolinse 801 ist mittels einer Haft-Zwischenschicht 803 auf einer Detek
torkontaktierung 804 befestigt. Aufgrund der breiten, spektralen Transpa
renz der erfindungsgemäß hergestellten Immersionsmikrolinse 801 wird das
Signal-Rausch-Verhältnis eines HgCdTe-Detektorelements 805, das auf einem
Trägerkörper 806 angeordnet ist, verbessert, was wiederum zum Beispiel in
der IR-Mikrospektroskopie geringere Meßzelten und eine bessere Ortsauf
lösung ermöglicht.
Fig. 9 zeigt eine weitere Möglichkeit des Einsatzes einer kombinierten
Mikrolinsenanordnung in Form eines Mikroobjektivs 901, das aus einer
Bikonvex-Linse 902 und einer Meniskus-Linse 903 besteht, die in einer
Trägerstruktur 904 an ihrem Rand gehalten sind. Diese Linsenkombination
verringert den Fokusdurchmesser einer einzelnen, planen Konvex-Linse um
einen Faktor 1,7. Aufgrund der breiten, spektralen Transparenz des Aus
gangsmaterials, die im Bereich von 0,4 bis 30 µm liegt, kann dieses
Objektiv sowohl im sichtbaren Spektralbereich als auch im infraroten
Spektralbereich, für die es durchlässig ist, eingesetzt werden.
In den Fig. 10a, 10b, 11 und 12 sind weitere Anwendungsmöglichkeiten für
den Einsatz von Mikrolinsen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit
den entsprechenden Materialien hergestellt sind und die in einem Spek
tralbereich von 0,4 bis 30 µm durchlässig sind, gezeigt.
Fig. 10a zeigt eine Ausführung eines Infrarot-Emissions-Mikroskops. Als
Probe 1001 wird beispielsweise ein mikroelektronisches Bauelement 1001
auf Silizium-Basis untersucht. Aufgrund der Transparenz der erfindungs
gemäß hergestellten Mikrolinsen, insbesondere im langwelligen Spektral
bereich (bis 30 µm), können sehr geringe, lokale Temperaturerhöhungen
nachgewiesen werden. Der gewünschte Meßfleck wird auf der Probe 1001 über
eine Mikroskopoptik ausgewählt. Anschließend wird die Probe 1001 auf
einem beheizbaren, XYZ-Positionierer 1002 in den Fokus des Mikrolinsen
systems 1003 geschwenkt. Das Mikrolinsensystem 1003 besteht aus vier
identischen, sphärischen Mikrolinsen mit einem Krümmungsradius und einem
Durchmesser von 1 mm und einer Dicke von 0,35 mm. Über eine Feldblen
de 1004 wird die gewünschte Meßfleckgröße eingestellt. Die Messung wird
durchgeführt, indem die Probe 1001 über den XYZ-Positionierer 1002 auf
geheizt und der eingestellte Meßfleck abgetastet wird. Damit die emit
tierte IR-Strahlung mit ausreichender Empfindlichkeit von einem stick
stoffgekühlten HgCdTe-Detktorelement 1005 nachgewiesen werden kann, wird
sie mit einem Chopper 1006 moduliert. Falls in einer solchen Anordnung
dickere Mikrolinsen eingesetzt werden, wird aufgrund der höheren numeri
schen Apertur eine bessere Ortsauflösung erreicht. Gleichzeitig ver
ringert sich jedoch der Abstand zur Probe. Die höchste Auflösung liefert
eine Anordnung, bei der die Mikrolinse direkt auf der Probe sitzt.
Fig. 10b zeigt den Aufbau eines Reflexions/Transmissions-IR-Mikroskops.
Diese Anordnung kann zur Bestimmung der optischen Eigenschaften wie Re
flexion, Transmission und Absorption von Proben 1001 mit einer Inhomogenität
auf der Skala weniger Mikrometer benutzt werden, wozu entweder
ein Reflexionselement 1007 oder ein Transmissionselement 1008 eingesetzt
wird. Die Probe 1001 befindet sich wiederum, entsprechend Fig. 10a, auf
einem XYZ-Positionierer 1002. Der gewünschte Meßfleck auf der Probe 1001
wird mit einem Mikroskop ausgewählt. Anschließend wird die Probe 1001 in
das Mikrolinsensystem 1003 geschwenkt und in vertikaler Richtung mit der
über einen Strahlteiler 1009 in Reflexion 1007 eingekoppelten IR-Inter
ferometerstrahlung auf maximale Intensität an einem Detektorelement 1005
nachjustiert. Analog zum IR-Emissionsmikroskop der Fig. 10a wird der
gewünschte Meßbereich abgetastet und in jeder Stellung ein Re
flexions- und/oder Transmissionsspektrum aufgenommen. Im Gegensatz zu
herkömmlichen Spiegelmikroskopen sind keine Blenden zur Begrenzung des
Meßflecks erforderlich. Die Anzahl der optischen Komponenten beschränkt
sich auf drei Mikrolinsen und einen Strahlteller 1009, wie dies in
Fig. 10b zu sehen ist. Die Größe des IR-Mikrolinsenmikroskops wird nur
noch durch die Dimension des Positionierers 1002 bzw. des stickstoff
gekühlten Detektors 1005 bestimmt. Hierdurch und durch die hohe nume
rische Apertur wird der Lichtleitwert, verbessert. Der hohe Lichtleitwert
und die Empfindlichkeit des an die Größe des Meßflecks angepaßten Detek
torelements 1005 ermöglichen den Betrieb des Mikrolinsenmikroskops mit
einem Parallelstrahl 1007, 1008.
In den Abb. 11 und 12 ist eine Beleuchtungs- und Detektionsoptik
für flexible Reflexionsmessungen (Fig. 11) bzw. Transmissionsmessungen
(Fig. 12) in einem Infrarotspektrometer gezeigt. Diese Anordnungen er
möglichen Infrarotspektroskopische und infrarotmikroskopische Untersu
chungen in Umgebungen, in denen herkömmliche Strahlführungssysteme auf
grund der Dimension ihrer empfindlichen Optiken nicht eingesetzt werden
können.
Wie die Fig. 11 zeigt, wird in der auf Reflexionsmessungen ausgerichteten
Anordnung der parallele IR-Interferometerstrahl 1101 über eine plankon
vexe Linse 1102 mit einem Öffnungswinkel von 20° in die Beleuchtungs
faser 1103 (Durchmesser 0,7 mm) eingekoppelt und mit einem sphärischen
oder asphärischen Faserende 1104 auf die Probe 1105 fokussiert. Das re
flektierte Licht wird von einer Detektionsfaser 1106, auf die ebenfalls
ein mikrooptisches Einkoppelelement 1107 mit einer Anordnung entsprechend
Fig. 3 aufgepreßt ist, erfaßt und auf ein Detektorelement 1108 an dem
anderen Ende der Detektionsfaser 1106 gebündelt. Der Öffnungswinkel, mit
dem die Probe beleuchtet und das reflektierte Licht aufgesammelt wird,
kann über die Krümmung des Faserendes 1104 bzw. das entsprechende, aufge
preßte mikrooptische Element eingestellt werden. Für mikroskopische Mes
sungen mit parabolischen Faserenden 1104 beträgt der Öffnungswinkel zum
Beispiel 60° und der Fokusdurchmesser 40 µm. Werden Fasern mit kleine
rem Durchmesser eingesetzt, kann der Fokusdurchmesser weiter reduziert
werden. Für mikroskopische Untersuchungen ist die Kombination einer Be
leuchtungsfaser 1103 mit kleinem Durchmesser (zum Beispiel 0,3 mm) und
einer Detektionsfaser 1106 mit größerem Durchmesser (zum Beispiel 1 mm)
als bevorzugt anzusehen. Die große Detektionsfaser 1106 sammelt einen
größeren Anteil der an der Probe 1105 gebeugten Strahlung auf, wodurch
ein höheres Auflösungsvermögen erhalten wird. Sphärische Faserenden mit
einem Krümmungsradius von 1,5 mm an dem Faserende 1104 der Beleuchtungs
faser 1103, Durchmesser 0,7 mm, fokussieren die Strahlung mit einem Öff
nungswinkel von 15°. Der Fokusdurchmesser beträgt dann 500 µm.
Die vorstehenden Ausführungen hinsichtlich der Reflexionsanordnung der
Fig. 11 können sinngemäß auf die Transmissionsanordnung in einem Infra
rotspektrometer der Fig. 12 übertragen werden. Auch in diesem Fall wird
der Interferometerstrahl 1101 über eine Plankonvex-Linse 1102 in eine
Beleuchtungsfaser 1103 eingekoppelt und auf die Probe 1105 fokussiert.
Die Probe wird durchleuchtet und das transmittierte Licht über eine De
tektionsfaser 1106 abgegriffen und dem Detektorelement 1108 zugeführt.
Auch in diesem Fall sind die Faserenden 1104 und 1107 in Form von mikro
optischen Elementen unmittelbar auf die Enden der Fasern 1103 und 1106
aufgepreßt.
In den Ausführungsformen 11 und 12 besteht die Möglichkeit, die Detek
tionsfaser um einen Winkel ω, durch den Pfeil 1109 in Fig. 12 angedeu
tet, um den Meßfleck zu drehen. Hierdurch können beispielsweise die
Streueigenschaften von Proben 1105 untersucht werden.
In den Fig. 13 bis 18 sind weitere mikrooptische Bauelemente, die am Ende
einer Faser angeformt sind, dargestellt.
Die Fig. 13a und 13b zeigen die Einkopplung von Strahlung 1303, die von
einer Laserdiode 1304 ausgeht, in das Ende 1305 einer Faser 1302, wobei
die Faserachse in der Draufsicht der Fig. 13a und der Längsschnittansicht
der Fig. 13b mit dem Bezugszeichen 1301 angegeben ist. Das Faserende 1305
bzw. die Einkoppelfläche ist unter einem Winkel α von 45° zu der Faser
achse 1301 angeschnitten. Typischerweise beträgt die Strahlungsdivergenz
einer von einer Laserdiode 1304 ausgehenden Strahlung 1303 40° bis 80° in
der einen Richtung bzw. 10° bis 15° in der dazu senkrecht stehenden Rich
tung, wie dies in den beiden Darstellungen aus verschiedenen Richtungen
der Fig. 13a und 13b ersichtlich ist. Die Länge und die Dicke der aktiven
Laserschicht der Laserdlode 1304 beträgt 200 µm in der einen Richtung
bzw. 1 µm in der dazu senkrecht stehenden Richtung. Die zylindrische
Oberfläche der Faser 1302 und das unter 45° geschnittene Faserende 1305
formen die divergente Laserstrahlung in nahezu parallel es Licht innerhalb
der Faser 1302 um. Weiterhin verhindert ein so geformtes Faserende 1305
die Rückkopplung von reflektiertem Licht in die aktive Schicht der Laser
diode 1304; eine solche Rückkopplung würde ansonsten den Mode und die
Frequenz des emittierten Lichts zerstören. Auch in diesem Anwendungsfalls
ist der breite, durchlässige Spektralbereich der erfindungsgemäß herge
stellten Faser 1302 von Vorteil.
Die Fig. 14a und 14b zeigen einen ähnlichen Anwendungsfall wie die
Fig. 13a und 13b mit einer Draufsicht auf das Faserende 1405 und einer
Schnittansicht durch die Faser 1402 entlang der Faserachse 1401. Das
Faserende 1405 ist in Form einer konischen Spitze ausgeführt, wie die
Schnittansicht der Fig. 14b zeigt. Falls der halbe Öffnungswinkel des
konischen Faserendes 1405 weniger oder gleich α=π/4 beträgt, kann ein
so geformtes mikrooptisches Element als total reflektierendes Faser
ende 1405 eingesetzt werden, wie durch den Strahlverlauf 1403 in der
Fig. 14b angedeutet ist. Ein solches optisches Element wäre beispiels
weise zur Verlängerung des optischen Wegs in ATR-Fasersensoren (ATR -
Attenated Total Reflection - Abgeschwächte Totalreflexion) geeignet.
Eine Mehrfachanordnung konzentrischer Konusringe ist in den Fig. 15a und
15b dargestellt, wobei wiederum der halbe Öffnungswinkel des konischen
Faserendes 1505 der Faser 1502 unter einem Öffnungswinkel α zu der Fa
serachse 1501 weniger als π/4 beträgt, so daß verschiedene Strahlen 1503
an den Konusringen 1504 total reflektiert und in die Faser 1502 zurück
reflektiert werden.
Ein mikrooptisches Faserelement 1602 ist an seinem Faserende 1605 unter
einem Winkel α zur Faserachse 1601 sowohl eingangsseitig als auch aus
gangsseitig der Strahlung 1603 angeschnitten. In der Einfallsebene pola
risierte Strahlung 1603 fällt unter einem Winkel i=2 arctan n-π/2
zur Faserachse 1601 auf das schräge Faserende 1605 ein, wobei das Faser
ende 1605 unter einem Winkel von α= arctan n zur Faserachse 1601 ange
schnitten ist. In dieser Anordnung wird das in der Einfallsebene polari
sierte Licht reflexionsfrei in die Faser 1602 ein- und ausgekoppelt. Auch
ein solcher Anwendungsfall ist mit einer erfindungsgemäß hergestellten
Faser 1602 dann von Vorteil, wenn ein breitbandiger, spektraler Durch
gangsbereich, d. h. ein Durchlaßbereich zwischen 0,4 bis 30 µm, gefor
dert wird.
In den Fig. 17a und 17b ist eine Anordnung zur gleichzeitigen Einkopplung
von Strahlung 1703, die von einer Vielzahl von Laserdioden 1704 abgegeben
wird, die radlal zu der Achse 1701 einer Faser 1702 angeordnet sind,
dargestellt. Das Faserende 1705 der Faser 1702 weist eine konische Aus
nehmung oder Vertiefung auf, die mit einem Öffnungswinkel α von 45° zur
Faserachse 1701 dargestellt ist. Die einzelnen Laserdioden 1704 können
Strahlung 1703 mit unterschiedlicher Wellenlänge abgeben, die über das
total reflektierende Faserende 1705 in das Innere der Faser 1702 einge
koppelt werden. Die stark divergierende Strahlung der Laserdioden 1704
verläuft in der Faser 1702, aufgrund der Umformung an der zylinderförmi
gen Faseroberfläche, nahezu parallel, wie durch die Strahlen 1703 im
Innern der Faser 1702 schematisch angedeutet ist. Eine solche Anordnung
ist insbesondere für die Laserspektroskopie von Bedeutung.
In den Fig. 18a bis 18b sind verschiedene strahlungsteilende, plane Fa
serenden 1805, ähnlich der Ausführung der Fig. 17a und 17b, gezeigt, in
die die Strahlung 1803 einzelner Laserdioden 1804 eingekoppelt werden. In
umgekehrter Richtung können so geformte Faserenden auch als Strahlteiler
benutzt werden. Hierbei stellt die Fig. 18d einen Strahlteiler mit un
gleichmäßig aufgeteilten, ausgekoppelten Strahlungsintensitäten dar. Die
Auskopplung von spektraler Breitbandstrahlung auf Detektoren mit unter
schiedlich starker Empfindlichkeit ist eine weitere, mögliche Anwendung
der in den Abb. 18a bis 18d dargestellten Faserenden.
Eine weitere Anwendung ist in Fig. 19 gezeigt; sie zeigt die Kopplung
zweier Fasern 1910 und 1902 an ein Faserende 1903 einer Faser 1902. Die
zweiteilige Vertiefung 1904, die symmetrisch zur Faserachse 1905 ver
läuft, dient als jeweilige Reflexionsfläche, um die Strahlung 1906 in die
jeweiligen Fasern 1901 und 1902 einzukoppeln.
Claims (34)
1. Verfahren zur Herstellung von mikrooptischen Elementen oder eines
Faserendes in Form eines mikrooptischen Elements, wobei ein Ausgangs
material in eine Form des mikrooptischen Elements gebracht wird, da
durch gekennzeichnet, daß für die Herstellung von mikrooptischen Ele
menten mit einem Spektralbereich von 0,4 bis 30 µm eine kristal
line oder polykristalline Faser oder ein Abschnitt von dieser, die im
wesentlichen in diesem Spektralbereich absorptionsfrei ist, die aus
einem Ausgangsmaterial einer festen Lösung hergestellt ist, in die
Form gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangs
material eine feste Lösung mit kubischer Kristallstruktur in die Form
gebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Fasern
oder Faserabschnitte mit einem Durchmesser zwischen 50 µm und 3 mm
bereitgestellt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß Fasern oder Faserabschnitte mit elliptischem Querschnitt bereit
gestellt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß Fasern oder Faserabschnitte mit quadratischem oder rechteckigem
Querschnitt bereitgestellt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausgangsmaterial in eine Preßform eingelegt und unter Druck
beaufschlagung in seine Form gebracht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck
beaufschlagung parallel und/oder senkrecht zur Achse der Faser oder
des Faserabschnitts erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beim Pressen
das Ausgangsmaterial einer Wärmebehandlung unterworfen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Preßdruck kleiner als die Zerreißfestigkeit der Fasern ange
wandt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Preßdruck größer als die Formänderungsfestigkeit der Faser
angewandt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß während des Pressens eine Umgebungsatmosphäre aufrechterhalten
wird, die gegenüber dem Fasermaterial bei der Verformungstemperatur
inert ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckbeaufschlagung derart durchgeführt wird, daß die Defor
mationsgeschwindigkeit während der Druckbeaufschlagung auf die Faser
oder den Faserabschnitt geringer als das 0,1fache der Schallge
schwindigkeit in dem Fasermaterial ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Fasern oder Faserabschnitte in eine Preßform eingesetzt
werden, die gegenüber dem Ausgangsmaterial bei der Bearbeitungs
temperatur inert ist und die bei Anwendung des Preßdrucks nicht ver
formt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausgangsmaterial mit einem Messer und/oder einem Zerspanungs
werkzeug in seine Form gebracht wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Messer
und/oder Zerspanungswerkzeug ein Material eingesetzt wird, das gegen
über dem Ausgangsmaterial inert ist und bei der Bearbeitung des Aus
gangsmaterials nicht verformt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß als Ausgangsmaterial eine feste Lösungen aus:
x₁: AgCl in einer Konzentration (0-100%)
x₂: AgBr in einer Konzentration (0-100%)
x₃: AgI in einer Konzentration (0-10%)
mit x₁ + x₂ + x₃ = 100%
eingesetzt wird.
x₁: AgCl in einer Konzentration (0-100%)
x₂: AgBr in einer Konzentration (0-100%)
x₃: AgI in einer Konzentration (0-10%)
mit x₁ + x₂ + x₃ = 100%
eingesetzt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß als Ausgangsmaterial ZnSe, KRS-5, CsI, BaF₂, Al₂O₃, CaF₂,
NaCl, KCl, KBr, TlBr und/oder CsBr eingesetzt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß auf das geformte, mikrooptische Element eine Antireflexions
beschichtung aufgebracht wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß ein mikrooptisches Element in Form eines ein Gitter hergestellt
wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß ein mikrooptisches Element in Form einer Mikro-Fresnellinse her
gestellt wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß ein mikrooptisches Element in Form einer Zylinderlinse her
gestellt wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß ein mikrooptisches Element in Form eines Zylinders mit einer
ersten, sphärischen, parabolischen, hyperbolischen oder Mehrfach-An
ordnung von sphärischen und/oder parabolischen und/oder hyper
bolischen optischen Oberflächen und einer zweiten, planen, sphäri
schen, parabolischen, hyperbolischen oder Mehrfachanordnung von
sphärischen und/oder parabolischen und/oder hyperbolischen optischen
Oberfläche hergestellt wird, wobei die erste und die zweite Ober
fläche einen Abstand zueinander haben, der größer als dem 0,1fachen
des Durchmessers der eingesetzten Faser oder des eingesetzten Faser
abschnitts ist.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und
die zweite optische Oberfläche unter einem Winkel von α = arctan n,
zur optischen Achse verlaufend gebildet wird, wobei α der Winkel
zwischen der Ebene der Oberfläche und der Faserachse ist und wobei n
der Brechungsindex des Fasermaterials ist.
24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
und/oder die zweite optische Oberfläche unter einem Winkel von
α = 45° zur optischen Achse verlaufend gebildet wird, wobei α der
Winkel zwischen der Ebene der Oberfläche und der Faserachse ist.
25. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
und/oder die zweite optische Oberfläche als Vertiefung ausgebildet
ist und in mindestens zwei plane Flächen unterteilt ist.
26. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
und/oder die zweite optische Oberfläche mit einer konischen Vertie
fung ausgebildet ist, deren Halbwinkel geringer oder gleich π/4 ist.
27. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die eine
Oberfläche mit einer konischen Spitze und/oder mehreren konzentrisch
angeordneten Konusringen ausgebildet ist, deren Halbwinkel geringer
oder gleich π/4 sind.
28. Verwendung eines nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20
bis 22 hergestellten, mikrooptischen Elements zur Fokussierung von
Laser- und spektraler Breitbandstrahlung.
29. Verwendung eines nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20
bis 22 hergestellten, mikrooptischen Elements als optisches Bauteil
für Mikroobjektive.
30. Verwendung eines nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20
bis 22 hergestellten, mikrooptischen Elements als Bauteil in einem
Infrarot-Spektrometer.
31. Verwendung eines nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1
bis 22 hergestellten, mikrooptischen Elements als optisches Bauteil
in einem Infrarot-Mikroskop.
32. Verwendung eines nach dem Verfahren gemäß Anspruch 23 hergestellten,
mikrooptischen Elements zur reflexionsfreien Transmission von Licht,
das in der Einfallsebene polarisiert ist und unter dem Winkel
i=2 arctan (n)-π/2 zur Faserachse auf das mikrooptische Element
einfällt.
33. Verwendung eines nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 24
bis 26 hergestellten, mikrooptischen Elements zur Umlenkung und Ein
kopplung bzw. Auskopplung von Laserstrahlung oder spektraler Breit
bandstrahlung in bzw. aus einem Faserende.
34. Verwendung eines nach dem Verfahren gemäß Anspruch 27 hergestellten,
mikrooptischen Elements zur internen Reflexion von Laserstrahlung
oder spektraler Breitbandstrahlung, die in der Faser transportiert
wird.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944414552 DE4414552C2 (de) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | Verfahren zur Herstellung von mikrooptischen Elementen oder eines Faserendes in Form eines mikrooptischen Elements |
PCT/EP1995/001560 WO1995029277A1 (de) | 1994-04-26 | 1995-04-25 | Verfahren zur herstellung von mikrooptischen elementen oder eines faserendes in form eines mikrooptischen elements und verwendung solcher elemente |
AU24077/95A AU2407795A (en) | 1994-04-26 | 1995-04-25 | Process for producing micro-optical elements or a fibre end in the form of a micro-optical element, and the use of such elements |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944414552 DE4414552C2 (de) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | Verfahren zur Herstellung von mikrooptischen Elementen oder eines Faserendes in Form eines mikrooptischen Elements |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4414552A1 true DE4414552A1 (de) | 1995-11-02 |
DE4414552C2 DE4414552C2 (de) | 2001-06-07 |
Family
ID=6516476
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944414552 Expired - Fee Related DE4414552C2 (de) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | Verfahren zur Herstellung von mikrooptischen Elementen oder eines Faserendes in Form eines mikrooptischen Elements |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU2407795A (de) |
DE (1) | DE4414552C2 (de) |
WO (1) | WO1995029277A1 (de) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0787567A2 (de) * | 1996-01-31 | 1997-08-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | Verfahren zur Herstellung optischer Halbzeugen und optischer Gegenstände durch Pressformen |
EP0860404A1 (de) * | 1997-02-21 | 1998-08-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pressform, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung zum Pressformen eines Glaskörpers |
DE19736155C2 (de) * | 1997-08-14 | 2001-12-13 | Forschungsverbund Berlin Ev | Anordnung für einen kompakten Faserlaser zur Erzeugung von Laserstrahlung |
DE19721257B4 (de) * | 1997-05-15 | 2005-01-27 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Anordnung zur Strahlformung und räumlich selektiven Detektion mit nicht-sphärischen Mikrolinsen |
DE19841217B4 (de) * | 1997-10-27 | 2005-06-16 | Applied Photonics Worldwide, Inc., Reno | Gerät und Verfahren zur spektroskopischen Analyse von menschlichem oder tierischem Gewebe oder Körperfluiden |
DE10028653B4 (de) * | 2000-06-09 | 2006-04-27 | Gesellschaft zur Förderung der Spektrochemie und angewandten Spektroskopie e.V. | Messsonde für Infrarot-Spektroskopie |
DE102006001790A1 (de) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Schott Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung optischer Komponenten durch Heißformung |
RU2773896C1 (ru) * | 2021-06-01 | 2022-06-14 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Терагерцовая радиационно стойкая нанокерамика |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB201116675D0 (en) * | 2011-09-28 | 2011-11-09 | Bae Systems Plc | Plastic optical fibres |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4142845A1 (de) * | 1991-12-20 | 1993-06-24 | Siemens Ag | Verfahren zum herstellen einer balligen kontaktflaeche eines optischen wellenleiters |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3502386A (en) * | 1959-06-17 | 1970-03-24 | Bausch & Lomb | Infrared transmitting element |
CA1181557A (en) * | 1980-12-29 | 1985-01-29 | Charles B. Willingham | Polycrystalline zinc sulfide and zinc selenide articles having improved optical quality |
US4410468A (en) * | 1981-07-06 | 1983-10-18 | The Harshaw Chemical Company | Hot press-forging of an optical body with dynamic constraint by crystal powder |
JPS59212801A (ja) * | 1983-05-17 | 1984-12-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 赤外光学部材の製造方法 |
JPS6021007A (ja) * | 1983-07-14 | 1985-02-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 反射防止膜付光フアイバおよびその製造方法 |
DE4219353A1 (de) * | 1992-06-12 | 1993-12-16 | Hirschmann Richard Gmbh Co | Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung von Lichtwellenleiter-Endflächen |
-
1994
- 1994-04-26 DE DE19944414552 patent/DE4414552C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-04-25 AU AU24077/95A patent/AU2407795A/en not_active Abandoned
- 1995-04-25 WO PCT/EP1995/001560 patent/WO1995029277A1/de active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4142845A1 (de) * | 1991-12-20 | 1993-06-24 | Siemens Ag | Verfahren zum herstellen einer balligen kontaktflaeche eines optischen wellenleiters |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Appl. Optics, 19(1980), S. 2578-2583 * |
GENTILE, A.L, Braunstein, M., PINNOW, D.A., HARRONGTON, J.A.: "Infrared Fiber Optical Materials" in Fiber Optics: Advances in Research and Development, ed. by B. Bendow and S.S. Mitra, Plemun Publishing, NY (1979) S. 105 * |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0787567A2 (de) * | 1996-01-31 | 1997-08-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | Verfahren zur Herstellung optischer Halbzeugen und optischer Gegenstände durch Pressformen |
EP0787567B1 (de) * | 1996-01-31 | 2003-05-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | Verfahren zur Herstellung optischer Halbzeuge und optischer Gegenstände durch Pressformen |
EP0860404A1 (de) * | 1997-02-21 | 1998-08-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pressform, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung zum Pressformen eines Glaskörpers |
US6119485A (en) * | 1997-02-21 | 2000-09-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Press-molding die, method for manufacturing the same and glass article molded with the same |
DE19721257B4 (de) * | 1997-05-15 | 2005-01-27 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Anordnung zur Strahlformung und räumlich selektiven Detektion mit nicht-sphärischen Mikrolinsen |
DE19736155C2 (de) * | 1997-08-14 | 2001-12-13 | Forschungsverbund Berlin Ev | Anordnung für einen kompakten Faserlaser zur Erzeugung von Laserstrahlung |
DE19841217B4 (de) * | 1997-10-27 | 2005-06-16 | Applied Photonics Worldwide, Inc., Reno | Gerät und Verfahren zur spektroskopischen Analyse von menschlichem oder tierischem Gewebe oder Körperfluiden |
DE10028653B4 (de) * | 2000-06-09 | 2006-04-27 | Gesellschaft zur Förderung der Spektrochemie und angewandten Spektroskopie e.V. | Messsonde für Infrarot-Spektroskopie |
DE102006001790A1 (de) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Schott Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung optischer Komponenten durch Heißformung |
DE102006001790B4 (de) * | 2006-01-12 | 2009-10-15 | Schott Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung optischer Komponenten durch Heißformung |
RU2773896C1 (ru) * | 2021-06-01 | 2022-06-14 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Терагерцовая радиационно стойкая нанокерамика |
RU2798232C1 (ru) * | 2022-12-08 | 2023-06-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ получения галогенидсеребряных световодов на основе нанокерамики системы AgCl0,25Br0,75 - AgI |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2407795A (en) | 1995-11-16 |
DE4414552C2 (de) | 2001-06-07 |
WO1995029277A1 (de) | 1995-11-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69126518T2 (de) | Verfahren zum herstellen von zylindrischen mikrolinsen bestimmter form und also hergestelltes produkt | |
DE3881385T2 (de) | Keilfilterspektrometer. | |
CH656013A5 (de) | Afokales linsenfernrohr mit zwei vergroesserungseinstellungen. | |
DE102009044751B4 (de) | Spiegel-Objektiv für Laserstrahlung | |
EP2165182A2 (de) | Vorrichtung und verfahren zur durchführung statischer und dynamischer streulichtmessungen in kleinen volumina | |
EP0212438A2 (de) | Reflexionsbeugungsgitter mit hohem Wirkungsgrad | |
DE4414552C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von mikrooptischen Elementen oder eines Faserendes in Form eines mikrooptischen Elements | |
DE102015116846A1 (de) | Verfahren zum Filamentieren eines Werkstückes mit einer von der Sollkontur abweichenden Form sowie durch Filamentation erzeugtes Werkstück | |
EP0201861A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur optischen Spannungsmessung | |
EP1172642A2 (de) | Spektralellipsometer mit einer refraktiven Beleuchtungsoptik | |
EP1615064A1 (de) | Reflektiver Phasenfilter für ein Rastermikroskop | |
DE19803106A1 (de) | Konfokales Mikrospektrometer-System | |
WO2002057822A2 (de) | Optik zur einkopplung von licht aus einer lichtquelle in ein medium | |
DE3313708A1 (de) | Optisches element | |
DE3120625A1 (de) | Afokales linsenfernrohr | |
DE102010004824B4 (de) | V-Block Messvorrichtung zur Bestimmung optischer Materialkonstanten und Verfahren zur Bestimmung optischer Materialkonstanten mittels einer V-Block-Messvorrichtung | |
DE102013213599B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur spektrometrischen Reflexionsmessung bei sphärischen Flächen | |
DE112013001138B4 (de) | Vorrichtung zum Messen der Wärmeabstrahlung eines Messobjekts, Verfahren zum Messen der Wärmeabstrahlung eines Messobjekts und Zelle zum Messen der Wärmeabstrahlung | |
CH656012A5 (de) | Afokales linsenfernrohr. | |
DE102012214019B3 (de) | Messsystem zur Bestimmung von Reflexionscharakteristiken von Solarspiegelmaterialien und Verfahren zur Qualitätsbestimmung einer Spiegelmaterialprobe | |
EP0367837A2 (de) | Sphärische Plankonvexlinse zur optischen Kopplung eines Halbleiterlasers an einen optischen Wellenleiter | |
DE102005016414B3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Temperaturstrahlung einer Meßfläche | |
DE19729245C1 (de) | Spiegelobjektiv und dessen Verwendung | |
DE3877880T2 (de) | Optisches richtkreuz mit geringer reflexion und herstellungsverfahren. | |
DE19504835C1 (de) | Diodenzeilen-Spektralphotometer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |