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 Effizienz steigern, Kosten senken!
17.08.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Maßgeschneiderte Lösungen für APos-Maschinen: Kamerasystem Keyence CV-X100
11.08.2017 | Heun Funkenerosion GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Studie für Patienten mit Prostatakrebs: Einteilung in genomische Gruppen soll Therapie präzisieren

21.08.2017 | Interdisziplinäre Forschung

Forscher entwickeln zweidimensionalen Kristall mit hoher Leitfähigkeit

21.08.2017 | Physik Astronomie

Ein neuer Indikator für marine Ökosystem-Veränderungen - der Dia/Dino-Index

21.08.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz