MLA Sketch

Mit INGENERIC Mikrolinsen-Arrays auf der Suche nach neuen Planeten in unserer Galaxie

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6. Januar 2017. Die Universität von Chicago entwickelt für einen fasergekoppelten, hochpräzisen Spektrographen einen auf Mikrolinsen-Arrays basierenden Pupil Slicer und Double Scrambler. Dieser Spektrograph soll dazu dienen, neue Planeten unter dem nahegelegenen Sternensystem zu erfassen.

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Bild 1: Zemax Bildsimulation (oben) und tatsächlich gemessener Output (unten) des Pupil Slicer.

Um das gewünschte Auflösungsvermögen des Instruments zu erzielen, haben die Wissenschaftler an der Universität von Chicago entschieden, einen Pupil Slicer zu verwenden. Dieser Ansatz ist im Hinblick auf die mechanische Stabilität im Vergleich zu der konventionelleren Bildanalysetechnologie weniger kritisch, erfordert jedoch hochmoderne Mikrooptiken. Zur Erfüllung der Auflösungs- und Durchlaufspezifikationen des Instruments wurde ein dreifach-Pupil Slicer gewählt, der drei separate Bildausschnitte auf der Teleskoppupille auf einer einzigen Brennebene produziert (siehe Bild 1).

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Bild 2: Skizze der beiden MLAs, die miteinander verbunden sind, um ein einzelnes optisches Element zu bilden.

Mikrolinsen-Arrays bilden die Basis für diesen Pupil Slicer. Dabei können diverse Arten von Mikrolinsen genutzt werden, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen: Mit einem zylindrischen Linsen-Array wurde die Hauptfunktion in einer konzeptionellen Designstudie demonstriert. Um eine bessere Leistung und weniger Verluste zu erhalten, wurde ein angepasstes doppelseitiges Mikrolinsen-Array benötigt (siehe Bild 2). Die Basis jedoch bildet eine 5 × 1 Linsenanordnung mit einer rechteckigen Apertur (0,3 × 0,09 mm²) der einzelnen Linsen. Die Eintrittsfläche hat eine sphärische (siehe Bild 3) und die Austrittsfläche eine asphärische Form (siehe Bild 4), um Aberrationen zu kompensieren und den SAG der Linsen zu reduzieren. Eine weitere Anforderung war zudem ein hoher Füllfaktor.

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Bild 4: Mikroskopbild des rückseitigen MLA in diffuser Beleuchtung. Dieses MLA hat asphärische Linsen mit kurzen Krümmungsradien.

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Bild 3: Mikroskopbild des vorderen MLA bei diffuser Beleuchtung mit einfallendem Lichtstrahls als Kreis.

Die von INGENERIC verwendete Technologie schafft es, diese für die kundenspezifischen Mikrolinsen-Arrays erforderlichen Spezifikationen zu erfüllen. Ein Füllfaktor von über 98% in Verbindung mit einer Formgenauigkeit im Bereich von 50nm ermöglicht außerdem einen hohen Gesamtwirkungsgrad des Systems.
Die Mikrolinsen-Arrays von INGENERIC bieten generell diverse Vorteile wie beispielsweise hohe numerische Aperturen, höchste Transmission, einen hohen Füllfaktor durch minimierte Übergangszonen sowie minimale Aberrationen aufgrund hoher Formgenauigkeit. Auch doppelseitige Linsenanordnungen sind realisierbar und überzeugen mit einer hohen Mittendickengenauigkeit und einer präzisen Ausrichtung der beiden Seiten zueinander. Dank der überragenden Produktionstechnologie ist INGENERIC in der Lage, eine Vielzahl von Kundenanforderungen zu bedienen. Detaillierte Information zu den Mikrolinsen-Arrays und kundenspezifischen Lösungen finden Sie hier.



Lesen Sie hier den kompletten Projekt-Report der Universität von Chicago (auf Englisch).

Beam Transformation Optics

INGENERIC bringt beamPROP für Dioden mit Pitch von 200 Mikrometern auf den Markt

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17. Januar 2017. Seit kurzem steht den Kunden der INGENERIC GmbH ein neues Produkt zur Verfügung: Mit dem neuen beamPROP 200 erweitert das Aachener Unternehmen sein Produktportfolio der Strahlformungsoptiken.

Product News beamPROP 200

Nachdem die beamPROPs des Aachener Herstellers von Mikro-Optiken mit einem Pitch von 400 µm und 500 µm bereits seit langem erfolgreich im Einsatz sind, steht dem weltweiten Markt nun auch ein Produkt für Dioden mit einem Pitch von 200 µm (Füllfaktor 50%) zur Verfügung. Das neue Produkt wird mit einer FAC (Slow-Axis Collimation) mit einer Brennweite von 150 µm kombiniert und ermöglicht damit die Anpassung des Strahlparameterproduktes (BPP – beam parameter product) von Hochleistungsdiodenlasern mit einer Emitter-Breite kleiner 120 µm bei einer Divergenz bis NA 0,4 in der Fast Axis und NA 0,07 in der Slow Axis.

„Unsere einzigartige Fertigungstechnologie ermöglicht die Erreichung des besonders hohen Füllfaktors am neuen beamPROP.““ sagt Dr.-Ing. Stefan Hambücker, Gründer und Geschäftsführer der INGENERIC GmbH.

Weitere technische Vorteile der eingesetzten Technologie: Es machen sich durch die exzellente Ausrichtung der Oberflächen zueinander nur sehr geringe Pointing-Fehler bemerkbar und es wird aufgrund der hohen Mittendickenkonstanz eine optimale Drehung des Strahls erreicht. Auch treten dank der hohen Konturgenauigkeit nur noch geringe Aberrationen auf. Unter diesen Randbedingungen können die Kunden optimale Ergebnisse erzielen.

Die INGENERIC beamPROPs sind Linsen-Arrays, die in der Faserkopplung sowie der dichten Wellenlängenkopplung (DWM – dense wavelength beam combining) zum Einsatz kommen. Beide Applikationen stellen hohe Anforderungen an die Komponenten, welche durch die Fertigungstechnologie von INGENERIC gewährleistet wird. So garantieren die Produkte von INGENERIC der Diodenlaser-Industrie höchste Effizienz.

Weitere Informationen zu den INGENERIC beamPROPs unter www.ingeneric.com/de/optik-komponenten/strahlformungsoptiken/