Mikrooptisches refraktives Array

Hocheffiziente refraktive optische Elemente

Mikrooptische Strukturen für komplexe optische Aufgaben

Refraktive optische Elemente (ROEs) brechen Licht dank mikrostrukturierter Oberflächen und gleichen funktional bekannten, konventionellen Linsen und Prismen. Dank der extremen Miniaturisierung entsprechender Funktionialitäten einer refraktiven Makrooptik ermöglichen ROE sehr kompakte, leichtgewichtige und elegante, optische Lösungen.

  • Hohe Flexibilität
  • Polychromatisch bis achromatisch
  • Hohe numerische Apertur
Illustration beispielhafte ROE Struktur

Smarte Lösungen für Ihre Anwendung

Refraktive mikro-optische Elemente miniaturisieren bekannte konventionelle Makrooptiken. Die Funktionsdefinition erfolgt maßgeblich über ihr Oberflächentopographieprofil. Die unsymmetrischen Profile weisen flexible und hohe optische Funktionalitäten auf. Kombiniert werden diese mit einer hohen Effizienz, einem großen Winkelspektrum und einem hohen Grad an Homogenität.

Unsere Technologie adaptieren wir für Ihre spezifische Anwendung und designen exakte mono- und achromatische Lösungen für Sie.

  

Technische Möglichkeiten

  • Einseitige & doppelseitige Wafer-Strukturierung
  • Diffraktives & refraktives optisches Design & Simulation
  • Wellen-optische Ausbreitung
  • Hocheffiziente optische Elemente
  • Optische Elemente mit geringer Rauheit
  • Präzisionsfertigung in hohen Stückzahlen
  • Präzisionsmesstechnik
  • Sägen
  • Strukturierung verschiedener optischer Materialien: SiO2, CaF2, Silizium, Glas mit hohem Brechungsindex etc.

  

ROE Funktionalitäten

  • Mikrolinsen-Arrays

    Mikrolinsen-Arrays

    Strahlhomogenisierung für jede eingehende Strahlgeometrie mit hoher Homogenität und hoher Effizienz für einen breiten Wellenlängenbereich (ggf. für weißes Licht). Mikrolinsenarrays ermöglichen hocheffiziente Anwendungen in der LED- und Laserbeleuchtung.

  • Strahlformung

    Strahlformung

    Strahltransformation mit kundenspezifischer optischer Verteilung (ohne Speckle-Erzeugung) eines definierten, einfallenden Strahlprofils beliebiger Qualität.

  • Achromatische Diffusoren

    Achromatische Diffusoren

    Hochspezifische und kontrollierte Intensitätsverteilung (symmetrisch und asymmetrisch) bei höchster Effizienz und geringem Streulicht für partielles, inkohärentes, monochromatisches oder weißes Licht. Mikrooptische Diffusoren optimieren Ihre Anwendungen in der LED- und Laserbeleuchtung.

  • Phasenmasken mit kontinuierlichem Profil

    Phasenmasken mit kontinuierlichem Profil

    Korrektur oder Modulation der Wellenfront zur Kontrastverstärkung in abbildenden Systemen, zur Erzeugung spezifischer Fokusgeometrien und zur Rekonstruktion von hochauflösenden 3D-Bildern in der hochauflösenden Mikroskopie.

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Ihre Vorteile

Funktionsübersicht
hohe Flexibilität der optischen Funktion

Die wellenoptische Betrachtung der Struktureigenschaften erzeugt höhere Flexibilität im adressierten Intensitätswinkelspektrum und ermöglicht die Erzeugung nahezu jeder beliebigen Winkelverteilung.

polychromatische bis achromatische Anwendung

Die refraktiven optischen Elemente enthalten keine Sprungstellen und zeigen eine refraktive Eigenschaft, die von polychromatischen bis zu achromatischen Anwendungen sehr gut geeignet ist. Im Gegensatz zu diffraktiven optischen Elemente erzeugen die refraktiven optischen Elemente mit ihren „glatten“ Oberflächenprofilformen eine höhere Effizienz ohne nullte Beugungsordnung.

keine nullte Ordnung

Die refraktiven optischen Elemente enthalten keine Sprungstellen und zeigen eine refraktive Wirkungsweise. Im Gegensatz zu diffraktiven optischen Elemente erzeugen die refraktiven optischen Elemente mit ihren „glatten“ Oberflächenprofilformen eine höhere Effizienz ohne nullte Beugungsordnung.

hohe numerische Apertur

Refraktive, optische Elemente, die minimale Strukturauflösung aufweisen und dennoch eine numerische Apertur von bis zu 0,7 und eine Effizienz von nahezu 100% besitzen, können mit ökonomischen lithographischen Methoden hergestellt werden.

hohe optische Transmission (>90%)

Die glatte Oberfläche ohne Sprungstellen der optischen Elemente kombiniert mit einem optimierten wellenoptischen Optikdesign, das die optischen Input-Bedingungen berücksichtigt, führen zu einer sehr hohen optischen Effizienz (90%), die noch mit einer angepassten Antireflexbeschichtung erhöht werden kann.

Allgemeine Spezifikationen

Merkmale

Parameter

Arbeitswellenlänge

193 nm < λ < 2 μm, VUV bis NIR

Materialien

Photoresist, Quarzglas, Glas, Si, CaF₂

Substrat-Dimensionen

0,5 mm bis 300 mm

Substratdicke

1mm bis 50 mm

Typ

eine- und zweiseitige Strukturierung

Downloads

    • From regular periodic micro-lens arrays to randomized continuous phase profiles¹

      "From regular periodic micro-lens arrays to randomized continuous phase profiles."

      Seiten: 15
      Dateigröße: 7 MB
    • Microoptics for high-end optical systems

      Mikrostrukturierte Optik für optische Systeme der Spitzenklasse.

      Seiten: 1
      Dateigröße: 48 KB
    • ZEISS OEM Solutions Broschüre

      Seiten: 24
      Dateigröße: 1 MB

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    From regular periodic micro-lens arrays to randomized continuous phase profiles, Advanced Optical Technologies, Band 4, Heft 1, Seiten 47–61, eISSN 2192-8584, ISSN 2192-8576, DOI: https://doi.org/10.1515/aot-2014-0062