Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Tailored Optics - Hochpräzise Optikkomponenten für Massenmärkte

19.06.2008
Gemeinsam mit zwei weiteren Fraunhofer-Instituten nimmt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT auch in diesem Jahr wieder an der Optatec, der Fachmesse für optische Technologien, Komponenten, Systeme und Fertigung in Frankfurt/Main teil.

Auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand in Halle 3, Stand D53, zeigt das Fraunhofer IPT vom 17. bis 21. Juni 2008 verschiedene Highlights seiner Forschungs- und Entwicklungsarbeit für die optische Industrie.

Präzisionsblankpressen von Kollimationsoptiken für Laserdioden

Violette und blaue Singlemode-Laserdioden erfüllen in der Datenspeicherung, aber auch in der Messtechnik und Sensorik wichtige Aufgaben. Viele Anwendungen fordern parallel gerichtetes Licht, um beispielsweise in dünnen Lichtwellenleitern auch über weite Distanzen Daten sicher übertragen zu können. Durch hochpräzise Kollimationslinsen, die speziell für die blauen und violetten Laserdioden gefertigt werden, lassen sich Lichtstrahlen entsprechend ausrichten.

Ziel des Fraunhofer IPT und seiner Partner im Fraunhofer-internen Projekt "Tailored Optics" ist es, mit neu entwickelten Werkzeugformeinsätzen bi-asphärische Kollimationslinsen in großen Stückzahlen jetzt auch durch Präzisionsblankpressen herzustellen. Für die Herstellung der Linsen soll ein Formeinsatz mit einer tiefen konkaven Geometrie dienen, der auf der anderen Seite durch einen weiteren konkaven flachen Einsatz ergänzt wird.

Die Herausforderung beim Werkzeugdesign: Während des Umformprozesses ist mit einer starken Schrumpfung der Glasoptik zu rechnen. Bisher waren zahlreiche Versuche und Nachbearbeitungsschritte am Werkzeug erforderlich, um sich nach dem Abkühlen der Glasoptiken der gewünschten Geometrie zu nähern. Das Fraunhofer IPT arbeitet daher an FEM-Simulationen, um die Schrumpfungseffekte für unterschiedlichste Bauteile präzise vorherzusagen. Durch einen Präzisionsschleifprozess lassen sich anhand der gewonnenen Daten angepasste asphärische Werkzeuge herstellen, die die Schrumpfung des Werkstoffes bereits im Vorfeld berücksichtigen.

Weitere Forschungs- und Entwicklungsaufgaben ergeben sich bei der Herstellung der Formeinsätze durch die steilen Flankenwinkel und die meist kleinen Durchmesser der zu fertigen Linsen. Bei der Abformung schließlich kommt es darauf an, die optischen Flächen bis auf 5 µm genau zu zentrieren und maximal 30 nm RMS Profilabweichung einzuhalten.

Wabenkondensor für Hochleistungsprojektoren

Doppelseitig geprägte Linsenarrays lassen sich für besonders kleine Hochleistungsprojektoren nutzen. Die so genannten Wabenkondensoren bestehen aus einem einzelnen runden Bauteil mit einer Vielzahl an Einzellinsen und können die Optiken der Projektoren deutlich verkürzen. Ein rechteckiges Feld lässt sich auf diese Weise mit hoher Effizienz einheitlich ausleuchten.

Bei der Herstellung der optischen Elemente ist es wichtig, dass die beiden Seiten des Glaswafers auf weniger als 20 µm zueinander zentriert werden. Durch das Präzisionsblankpressen mit Werkzeugen aus binderfreiem Hartmetall lassen sich zurzeit Bauteile mit bis zu 1760 Einzellinsen mit den Maßen 0,4 x 0,7 mm² fertigen. Die Formabweichung der Linsen beträgt dabei weniger als 200 nm bei einer Oberflächenrauheit von weniger als 4 nm. Besonders die Herstellung der Formeinsätze stellt die Fraunhofer-Forscher vor große Herausforderungen, denn das NC-Programm muss besonders genau arbeiten, damit die Werkzeuge später exakt das gewünschte Profil aufweisen. Bei der anschließenden Abformung ist darauf zu achten, dass die Funktionsflächen hochgenau zentriert werden, damit das Bild des Projektors im Einsatz gleichmäßig ausgeleuchtet wird.

"Tailored Optics" - Wirtschaftsorientierte strategische Allianz für Präzisionsoptiken

In der wirtschaftsorientierten strategischen Allianz (WISA) "Tailored Optics" arbeitet das Fraunhofer IPT gemeinsam mit vier weiteren Fraunhofer-Instituten an den Prozessen zur Herstellung hochpräziser, heiß geformter Optikkomponenten aus Glas. Ziel ist es, die Formwerkzeuge für den Replikationsprozess und die Prozesskette mit Blick auf höchste Präzision und möglichst niedrige Fertigungskosten weiterzuentwickeln. Denn nur so können sich europäische Optikhersteller in Massenmärkten wie der Medizin- und Lasertechnik, der Telekommunikation oder auch der Automobilindustrie gegenüber ihren sehr starken asiatischen Wettbewerbern behaupten.

Partner im Projekt "Tailored Optics"

- Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS, Dresden
- Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, Jena
- Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT, Aachen
- Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM, Freiburg
- Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU, Chemnitz
Ihr Ansprechpartner
Dr.-Ing. Thomas Bergs
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
Steinbachstr. 17
52074 Aachen
Telefon: +49 (0) 2 41/89 04 -1 05
Fax: +49 (0) 2 41/89 04 -61 05
thomas.bergs@ipt.fraunhofer.de

Susanne Krause | Fraunhofer Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.ipt.fraunhofer.de
http://www.ipt.fraunhofer.de/press/optatec08

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Infrarotkamera für die Metallindustrie bis 2000 °C
28.04.2017 | Optris GmbH

nachricht ZMP 2017 – Latenzzeitmesseinrichtung für moderne elektronische Zähler
27.04.2017 | Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie