Hochschulschrift:
Freiburg i. Br., Univ., Diss., 2014
Anmerkungen:
Beschreibung:
Zusammenfassung: Axiconspiegel sind stark asphärische Optiken, welche aufgrund ihrer „nicht-diffraktiven“ und „selbstheilenden“ Eigenschaften in unterschiedlichen Anwendungen in Forschung und Industrie Vorteile gegenüber einer klassischen Linsenoptik aufweisen. Ihr volles Potential erreichen Axicon-Optiken erst, wenn sich diese spezifischen Eigenschaften während des Betriebs adaptiv einstellen lassen. In dieser Arbeit werden erstmals mit den Methoden der Mikrosystemtechnik einstellbare konische Axicons und Axicon-Arrays entwickelt. Das Ergebnis sind drei vollkommen neuartige Konzepte für mechanisch robuste und skalierbare adaptive asphärische Spiegel, von denen zwei auf einem piezoelektrischen Antrieb beruhen und eines von einem thermischen Aktor angesteuert wird. Die piezoelektrischen Axicons erreichen mit einer Geschwindigkeit im Kilohertzbereich höhere Frequenzen und mit bis zu 100 µm Auslenkung einen deutlich größeren Phasenhub als typische Wellenfrontmodulatoren. Mit den thermisch einstellbaren Spiegeln wird neben einer großen Auslenkung auch eine hohe Auflösung erzielt. Diese erlaubt die Fertigung von kleinen Axicons mit 600 μm Durchmesser, Axicon-Arrays und sogar von adaptiven Freiformoptiken. Die thermischen Axicons und adaptiven Freiformstrukturen stellen die weltweit ersten Optiken ihrer Art dar und beruhen auf einem vergleichsweise einfachen Herstellungsprozess. Zudem sind die Chips unempfindlich gegenüber thermischen und chemischen Einflüssen und können theoretisch mit einer maximalen Frequenz im Bereich von einigen 10 Hertz betrieben werden