Laserbasierte Optikfertigung

Kind, H., Aden, M., Brackmann, F., Brosda, M., Olowinsky A., Schütze, C., Schumann, O.:
Development of a Laser-based Process to Produce a Hermetically Sealed Contacting Interface for the Encapsulation of Temperature-sensitive Electronic Components.
Journal of Laser Applications 37(1), 012002, (8 S.), (2025)
https://doi.org/10.2351/7.0001550

Fu, C., Onyszkiewicz, D., Kemmerling, M., Stollenwerk, J., Holly, C.:
Evaluation of action spaces for reinforcement learning in optical design.
SPIE Photonics Europe, 2024, 7-12 April 2024, Strasbourg, France.
Proceedings Volume 13017, Machine Learning in Photonics; 130170X (2024)
https://doi.org/10.1117/12.3016630

Esser, D., Giesberts, M., Erben, B., Nyga, S., Kasemann, R., Wührer, C., Hahn, S., Leyendecker, M., Eßer, J., Wirz, W., Klein, S., Traub, M., Klein, J., Brandenburg, W., Luttmann, K., Mohr, D., Pérez Prieto, L., Hoffmann, H.-D,
Optomechanical design of a 150 mJ single frequency UV laser for the AEOLUS-2 mission.
International Conference on Space Optics — ICSO 2022, 3-7 October 2022, Dubrovnik, Croatia. Proceedings Volume 12777, International Conference on Space Optics — ICSO 2022; 127770N (2023).
https://doi.org/10.1117/12.2688830

Fu, C., Kemmerling, M., Stollenwerk, J., Holly, C.:
Ansätze für die Entwicklung von optischen Systemen mittels bestärkenden Lernens.
124. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für angewandte Optik e.V., 30.05.2023-03.06.2023, Berlin.
DGaO-Proceedings, B10,(2 S.) (2023)

Fu, C., Stollenwerk, J., Holly, C.:
Reinforcement learning for guiding optimization processes in optical design.
SPIE Optical Engineering + Applications, 2022, San Diego, California, United States.
Proceedings Volume 12227, Applications of Machine Learning 2022; 1222709 (2022)
http://dx.doi.org/10.1117/12.2632425

Grubert, N., Lange, O., Stollenwerk, J., Holly, C.,
Optomechanische Toleranzangaben aus dem Optikdesign nach ISO-GPS-Norm.
123. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für angewandte Optik, 7.-11.Juni 2022, Pforzheim. DGaO-Proceedings 123_A32 (2022)

Lüttgenau, B., Panitzek, D., Danylyuk, S., Brose, S., Stollenwerk, J., Loosen, P., Holly, C.:
Design of an efficient illuminator for partially coherent sources in the extreme ultraviolet.
APPLIED OPTICS 61(11), 3026-3033 (2022)
http://dx.doi.org/10.1364/ao.452204 (Open Access)

Trum, C., Jung, M., Schmidbauer, B., Sitzberger, S., Willenborg, E., Rascher, R.:
Hybrid-process-chain for polishing optical glass lenses – HyoptO.
SPIE Optical Engineering + Applications, 24 AUGUST - 4 SEPTEMBER 2020, Online Only. Proceedings Volume 11487, FOptical Manufacturing and Testing XIII, 11487, 1-10 (2020)
http://dx.doi.org/10.1117/12.2568400

Prochnau,M., Stollenwerk, J., Loosen, P.:
Approach towards the digital optical twin.
International Optical Design Conference - IODC 2017,09-13 July 2017 Denver United States. Proc. SPIE 10590, International Optical Design Conference 2017, 1059021, (6 S.), 1-6 (2017)
https://doi.org/10.1117/12.2287492

Traub, M., Holly, C., Hoffmann, D., Widmann, C., Zuerbig, V., Nebel, C.:
Synthetic Mono-Crystalline Diamond Lenses for High Power Laser Materials Processing Applications.
OSA Optical Design and Fabrication Congress, IODC 2017, 09 - 13 July 2017, Denver, Colorado, United States.Optics InfoBase Conference PapersVolume Part F56-OFT 2017, 2017, 1-3 (2017)
https://doi.org/10.1364/OFT.2017.OTu3B.3

Unsere Leistungsangebote decken ein weites Themenspektrum ab. Verwandte Themen zur Optikfertigung und weitere Schwerpunkte aus Forschung und Entwicklung finden Sie unter den folgenden Links.

• Software Zemax OpticStudie für das Optikdesign
• Software xxxxxx (Eigenentwicklung zusammen mit TOS der RWTH-Aachen) für die Auslegung von Freiformoptiken
• Mehrere Maschinen für das Selektive Laser-induzierte Ätzen SLE inkl. der erforderlichen Ätztechnik für KOH und HF
• Ultra-Präzisions-Drehmaschine für das SLE von rotationssymmetrischen Optiken bis Durchmesser 200 mm und Dicke 20 mm
• …. Anlagen UKP-Abtrag
• Mehrere Laserpoliermaschinen für das Laserpolieren von Glas und Kunststoff (100 bis 2000 W Laserleistung)
• Maschine für das Laser Beam Figuring LBF zur Präzisions-Formkorrektur von Optiken aus Quarzglas
• Maschine zum inversen Laserbohren von Faser-Preformen
• …. Montagetechnik / Fügetechnik
• Weißlichtinterferometer (Zygo NX2, Zygo NV7300) zur Messung von Rauheit (HSFE) und Welligkeit (MSFE) mit sub-Nanometer Höhenauflösung
• Fizeau-Interferometer (Möller Wedel) zur Vermessung der Form von Planflächen und Sphären
• Optische und Taktile Sensoren für die Vermessung der Form asphärischer Optiken
• Diverse (digitale) Lichtmikroskope zur Identifizierung und Bewertung von Oberflächendefekten
• Laserscanning-Mikroskope       

Unsere Ausstattung umfasst eine leistungsfähige und durchgängige Infrastruktur für die optische Auslegung, die präzise Fertigung sowie die hochgenaue Charakterisierung innovativer optischer Komponenten. Im Bereich des Optikdesigns stehen mit Zemax OpticStudio sowie einer in Zusammenarbeit mit dem TOS der RWTH Aachen entwickelten Software zur Auslegung von Freiformoptiken moderne Werkzeuge für die Entwicklung anspruchsvoller optischer Systeme zur Verfügung.

Für die Fertigung bietet unsere Infrastruktur ein breites Spektrum laserbasierter und ultrapräziser Verfahren. Hierzu zählen mehrere Anlagen für das selektive laserinduzierte Ätzen (SLE) einschließlich der erforderlichen Ätztechnik für KOH und HF. Eine Ultra-Präzisions-Drehmaschine ermöglicht die Bearbeitung rotationssymmetrischer Optiken bis zu einem Durchmesser von 200 mm und einer Dicke von 20 mm. Ergänzt wird die Ausstattung durch Anlagen für den UKP-Abtrag, mehrere Laserpoliermaschinen zur Bearbeitung von Glas und Kunststoff mit Laserleistungen von 100 bis 2000 W sowie eine Anlage für das Laser Beam Figuring (LBF) zur hochpräzisen Formkorrektur von Optiken aus Quarzglas. Darüber hinaus steht eine Maschine zum inversen Laserbohren von Faser-Preformen zur Verfügung. Auch Verfahren der Montage- und Fügetechnik sind Teil der vorhandenen technischen Infrastruktur.

Im Bereich der Messtechnik verfügt das Institut über moderne Systeme zur hochauflösenden Erfassung von Oberflächen- und Formeigenschaften optischer Bauteile. Weißlichtinterferometer vom Typ Zygo NX2 und Zygo NV7300 ermöglichen die Messung von Rauheit (HSFE) und Welligkeit (MSFE) mit subnanometrischer Höhenauflösung. Ein Fizeau-Interferometer von Möller Wedel dient der präzisen Vermessung der Form von Planflächen und sphärischen Optiken. Zur Charakterisierung asphärischer Optiken stehen darüber hinaus optische und taktile Sensoren zur Verfügung. Ergänzt wird die messtechnische Ausstattung durch verschiedene digitale Lichtmikroskope zur Identifizierung und Bewertung von Oberflächendefekten sowie durch Laserscanning-Mikroskope für weiterführende Analysen.

In ihrer Gesamtheit bildet diese Ausstattung die Grundlage für die Forschung und Entwicklung entlang der gesamten Prozesskette — von der optischen Konzeption über die Fertigung bis zur qualitätsgesicherten messtechnischen Bewertung komplexer optischer Systeme.