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Innovative Technologien für optische Filter: Rugate-Filter

20.07.2004


Transmissionsspektrum und Design eines digitalisierten Rugate-HochpassFilters. Eine Brechzahlmodulation wurde durch vielfaches Abwechseln von hoch- und niedrigbrechendem Material angenähert


In einem Forschungsprojekt befasst sich das Laser Zentrum Hannover (LZH) mit der Entwicklung der theoretischen Grundlagen von neuartigen optischen Dünnschichtfiltern, sogenannten Rugate-Filtern*. Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung von Verfahren zum Design, zur Herstellung und zur Anwendung solcher Filter. Rugate-Filter können möglicherweise die immer höheren Leistungsansprüche der modernen Optik in spektraler (optischer) Hinsicht wie auch in Bezug auf die mechanischen und thermischen Eigenschaften der Filtersysteme erfüllen. Bisher werden Filtersysteme aus alternierend im Viertelwellenlängenabstand angeordneten hoch- und niedrigbrechenden Materialien hergestellt.


Rugate-Filter basieren auf einem tiefenabhängig kontinuierlich modulierten Brechungsindex. In der Praxis wird die kontinuierliche Modulation mittels Ionenstrahlsputtern durch eine enge Abfolge zweier hoch- und niedrigbrechender Schichten realisiert, deren Dicken zur Erzielung eines bestimmten lokalen mittleren Brechungsindexes geeignet gewählt werden, oder durch gleichzeitiges Sputtern mehrerer Materialien. Weil sehr viele dünne Schichten benötigt werden, werden im Projekt höchste Ansprüche an das Monitoring-Konzept gestellt. Ein erster exemplarischer Schmalbandfilter konnte bereits hergestellt werden. Für Laseranwendungen zeigen Rugate-Filtern beispielsweise höhere Zerstörschwellen.

Für Rugate-Filter eröffnen sich zahlreiche Anwendungen, unter anderem für:


· Superbreitband-Antireflexschichten
· Displays für Flugzeug- und Automobilindustrie
· Telekommunikationsoptik
· Filter für Analysegeräte
· Weltraumforschung, Astronomie
· Laser-Entfernungsmesser
· medizinische Anwendungen

Das InnoNet Forschungsprojekt wird vom VDI/VDE-IT unterstützt. Durch die breit angelegte Forschungsbasis und ein großes Konsortium von Industriepartnern aus allen Bereichen der Wertschöpfungskette sind die Erfolgsaussichten und die sich daraus ergebenden Anwendungsmöglichkeiten außerordentlich vielversprechend.
* Der Name leitet sich ab vom engl. corrugated = gewellt, wellig.

Kontakt:

Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
Michael Botts
Hollerithallee 8
D-30419 Hannover
Tel.: +49 511 2788-151
Fax: +49 511 2788-100
E-Mail: bt@lzh.de

Michael Botts | idw
Weitere Informationen:
http://www.lzh.de

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