FORMIKROSYS

FORSCHUNGSVERBUND MIKROSYSTEMTECHNIK

A1: Strahlformung und Homogenisierung mit refraktiven und diffraktiven mikrooptischen Komponenten und Systemen

Arbeitsfeld:

Die Strahlformung spielt in optischen Beleuchtungs-Systemen eine zunehmend wichtige Rolle, damit eine möglichst effiziente Ausnutzung des Lichtes bei gleichzeitig möglichst geringen Störungen durch unerwünschte Beleuchtung benachbarter Bereiche ermöglicht wird. Dabei können sowohl refraktive Elemente (z.B. Wabenkondensoren zur Homogenisierung oder Freiformflächen zur allgemeinen Strahlformung) als auch diffraktive optische Elemente (DOEs) zum Einsatz kommen. Letztere sind zwar nur für Licht einer kleinen spektralen Bandbreite anwendbar, bieten dafür aber sehr viel größere Design-Freiheiten. Im Rahmen dieses Teilprojektes sollen anhand der Homogenisierung und der allgemeinen Strahlformung die verschiedenen Design-Ansätze verglichen und erweitert werden. Danach werden experimentell aufzubauende Systeme definiert, die dafür notwendigen DOEs, Mikrolinsen-Arrays und refraktiven Freiformflächen (soweit mit Mikrostrukturierung herstellbar) lithographisch hergestellt, und die Systeme aufgebaut. Eine Analyse der Vor- und Nachteile der experimentell vermessenen Systeme soll schließlich aufzeigen, welche Variante (refraktiv oder diffraktiv; welcher Design-Ansatz) für das jeweilige praktische Problem am besten geeignet ist. Dabei soll auch die Verwendung von Lichtquellen mit verschiedenen Kohärenz-Eigenschaften (kohärent, partiell kohärent, inkohärent) sowohl theoretisch als auch experimentell untersucht werden.