Optimierung der Freistrahlübertragung in der Mikrooptik

Im Bereich kurzer Übertragungsdistanzen ist die Freistrahloptik eine vorteilhafte Alternative zu wellengeführten Lösungen, z.B. bei mikrooptischen Schaltern. Aufgrund des Strahldivergenz der verwendeten Laser hängt die Übertragungseffizienz in diesen Systemen stark von den zu überbrückenden Distanzen und den Größen der eingesetzten Aperturen bzw. Mikrolinsensysteme ab. Dies macht eine Optimierung der verwendeten Systemkomponenten im Hinblick auf eine optimale Übertragungseffizienz im Sinne möglichst geringer Energieverluste nötig. Das hier vorgestellte Optimierungsverfahren weist Analogien zur physikalischen Optimierung der Lichtverteilung in einem Laserresonator auf, welches zu den sog. "prolate spheroidal wave functions" führt. Die Optimierung umfasst die Simulation der Lichtausbreitung in einem mikrooptischen System. Ferner wird ein quantitativer Vergleich mit den Ergebnissen unter Verwendung des Gauß?schen Strahlprofils durchgeführt.