Die Optiktechnologie ist eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts mit enormem Wachstumspotenzial. Zahlreiche Entwicklungen haben sie zu einer Querschnittstechnologie werden lassen, die komplex mit unterschiedlichen Fachdisziplinen verbunden ist.
In diesem Lehrbuch steht die Vermittlung von Grundlagen zur Optik, optischen Werkstoffen sowie Fertigungsprozessen und Anwendungen der klassischen und modernen Optikfertigung im Mittelpunkt. Folgende Verfahren zur Herstellung von optischen Bauteilen und Systemen werden ausführlich behandelt und praktische Hinweise dazu gegeben:
- Urformen von optischem Glas- Umformen von optischem Glas- Trennen- Beschichten- Fügen
Eine Vielzahl von Anwendungsbeispielen demonstriert das große Potenzial der unterschiedlichen Fertigungsverfahren aus dem vielgestaltigen Spektrum der optischen Technologien.
Leser:innen erhalten durch zahlreiche Übungsaufgaben die Möglichkeit, das erlernte Wissen zu überprüfen. Auf plus.hanser-fachbuch.de finden Sie dazu ausführliche Lösungen, hilfreiche Berechnungsprogramme sowie mehr als zwei Stunden ausgewähltes Filmmaterial zur Veranschaulichung der behandelten Verfahren und Prozesse. Somit ist das vorliegende Lehrbuch auch zum Selbststudium geeignet.
Aktualisiert: 2022-08-01
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Ziel der Dissertation war es, durch die Untersuchung des Einflusses unterschiedlicher System- und Stellgrößen auf die prozessbedingte Tiefenschädigung, eine Basis zur Prozessoptimierung für die Fertigung von Hochleistungsoptiken zu schaffen. Dafür musste zunächst ein geeignetes Verfahren zur Bestimmung der Tiefenschädigung im Bereich weniger Mikrometer entwickelt werden. Durch Kombination aus Keilpolitur und Ätzen, sowie Stitching-Mikroskopie und softwaregestützter Bildauswertung konnte im Rahmen dieser Arbeit die Bestimmung der maximalen Tiefenschädigung auf eine Genauigkeit im Submikrometerbereich verbessert werden. In Versuchen an Quarzglas wurde der Einfluss unterschiedlicher Werkzeugkonfigurationen und der Schnittgeschwindigkeit auf die Prozess- und Ausgangsgrößen beim Schleifen untersucht. Um eine herstellerübergreifende Vergleichbarkeit der eingesetzten Schleifscheiben zu ermöglichen, erfolgte zunächst eine Untersuchung der Werkzeuge. Auf Basis der Versuchsergebnisse wurden Korrelationsanalysen für unterschiedliche System-, Stell- und Prozessgrößen durchgeführt. Dabei konnte gezeigt werden, dass bereits anhand der Werkzeugeigenschaften und der Oberflächenrauheit eine gute Abschätzung der Tiefenschädigung vorgenommen werden kann. Außerdem konnte gezeigt werden, dass sich die maximale Tiefenschädigung über die Längen der Rissquerschnitte auf der polierten Keilfläche berechnen lässt. Die Genauigkeit bei der Bestimmung der Tiefenschädigung und die Möglichkeit der statistischen Überprüfung über die Korrelation zwischen mittlerer Risslänge und maximaler Risstiefe erlauben eine effizientere Auslegung von Prozessketten zur Fertigung von Hochleistungsoptiken. Ebenso liefert die Untersuchung der Rissquerschnitte neue Erkenntnisse über die Morphologie der Tiefenschädigung.
Aktualisiert: 2020-07-19
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Die Optiktechnologie ist eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts mit enormem Wachstumspotenzial. Zahlreiche Entwicklungen haben sie zu einer Querschnittstechnologie werden lassen, die komplex mit unterschiedlichen Fachdisziplinen verbunden ist.
In diesem Lehrbuch steht die Vermittlung von Grundlagen zur Optik, optischen Werkstoffen sowie Fertigungsprozessen und Anwendungen der klassischen und modernen Optikfertigung im Mittelpunkt. Folgende Verfahren zur Herstellung von optischen Bauteilen und Systemen werden ausführlich behandelt und praktische Hinweise dazu gegeben:
- Urformen von optischem Glas
- Umformen von optischem Glas
- Trennen
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Eine Vielzahl von Anwendungsbeispielen demonstriert das große Potenzial der unterschiedlichen Fertigungsverfahren aus dem vielgestaltigen Spektrum der optischen Technologien.
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Aktualisiert: 2022-10-11
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Die steigende Bedeutung von komplexen Optikgeometrien führt zunehmend auch zu steigenden Anforderungen an die Fertigungsmethoden der Optiken. Durch die Entwicklung einer laserbasierten Prozesskette sollen die Fertigungszeit von komplexen Geometrien insbesondere in kleinen und mittleren Losgrößen und somit die Fertigungskosten reduziert werden. Der finale Prozessschritt in der laserbasierten Prozesskette ist die Korrekturpolitur zur Reduzierung der Welligkeit und Formfehler nach dem vorhergehenden Prozessschritt der Laserpolitur. Durch die Wechselwirkung der Laserstrahlung und des Glasmaterials wird dabei lokal Material mit Abtragtiefen von wenigen Nanometern von der Oberfläche entfernt. In der vorliegenden Arbeit wird der experimentelle Nachweis erbracht, dass die Formkorrektur von Quarzglasoberflächen mit einem selektiven laserbasierten Abtragprozess möglich ist. Durch die Bearbeitung mit modulierten Rechteckpulsen (CO2-Laserstrahlung) werden Abtragtiefen < 5 nm mit einer lateralen Auflösung < 50 µm erreicht, um lokal Material an der Glasoberfläche zu entfernen. In grundlegenden Untersuchungen wird in dieser Arbeit der Einfluss der Verfahrensparameter auf die Abtragtiefe untersucht. Dabei werden Anforderungen an die Laserstrahlquelle und Anlagentechnik ermittelt, um einen reproduzierbaren Abtrag von wenigen Nanometern zu ermöglichen. Aufbauend auf den Grundlagenuntersuchungen wird eine Prozesskette zur Reduzierung der Welligkeit und Formkorrektur von laserbasierten Quarzglasoberflächen entwickelt und erprobt.
Aktualisiert: 2021-12-20
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Aktualisiert: 2015-07-01
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Aktualisiert: 2014-06-02
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