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Dünnschichtfilter

Aktive hochdispersive Dünnschichtfilter zur Brennweitendurchstimmung

Durchstimmbare optische Elemente sind essentiell für die Realisierung aktiver mikrooptischer Systeme. Dieses Forschungsprojekt umfasst den Entwurf, die Herstellung und die experimentelle Charakterisierung aktiver Superprismastrukturen zur Brennweitendurchstimmung. Ziel ist die Realisierung eines mikrooptischen Elements, das eine Brennweitendurchstimmung mit Geschwindigkeiten im 100 µs Bereich erlaubt.

Von photonischen Kristallen ist bekannt, dass hochdispersive Superprisma-Strukturen Durchstimmungseffekte resonant verstärken. Kern des wissenschaftlichen Ansatzes dieses Projekts ist eine Kombination des Superprisma-Effekts mit aktiven Polymermaterialien, wie z.B. dielektrischen Elastomeren oder ferroelektrischen Polymeren. Das Projektteam greift hierbei auf umfangreiche Vorarbeiten zu hochdispersiven Superprismastrukturen zurück. Um darüber hinaus die Komponenten zuverlässig reproduzieren zu können, werden sie mit bewährten Dünnschichtverfahren hergestellt.

superprismDie eindimensionale Superprismastruktur wird so entworfen, dass die effektive Strahlausbreitungsrichtung vom Einfallswinkel und der am Polymer anliegenden Spannung abhängt. (siehe Schema) Eingebracht in einen konvergenten Strahlengang kann mithilfe dieser Komponenten somit die Brennweite aktiv durchgestimmt werden.

Diese neuartigen Filter eignen sich zum Einbau in komplexe Systeme und können individuell auf die jeweilige Anforderung angepasst werden. Das macht sie für beide Ansätze des angestrebten Mikroauges interessant. In einem Facettenauge könnte beispielsweise jede einzelne Facette ansteuerbar gemacht werden. Im Einzelaperturentwurf können solche Filter die Abbildungseigenschaften des Gesamtbildes je nach Bedarf verbessern.

 

 Projektleitende:

 

Aktuelle Publikationen

MODELING OF ELECTRICALLY ACTUATED ELASTOMER STRUCTURES FOR ELECTRO-OPTICAL MODULATION

Kluge, C.; Galler, N.; Ditlbacher, H. & Gerken, M. (2011).
Applied Physics A, 102, 407-413.

 

OPTICAL BEAM POSITIONING WITH PDMS THIN FILM RESONATORS FOR THERMAL DRIFT COMPENSATION IN FREE-SPACE OPTICAL INTERCONNECTS

Krantz, M. C.; Metz, P.; Glöckler, F.; Peters, S.; Lemmer, U. & Gerken, M. (2011)
Proc. IEEE Photonics Society Winter Topicals Meeting.

 

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