Theoretische Betrachtungen und Vergleich von diffraktiven und refraktiven Strahlformern

Für viele optische Anwendungen ist es notwendig einen genau geformten und möglichst homogenen Lichtstrahl zu erzeugen. Am Beispiel eines Liniengenerators werden jeweils ein diffraktives und ein refraktives System zur Strahlformung vorgestellt. Für die diffraktive Lösung kann ein iterativer Fourier Transformations Algorithmus (IFTA) für das Design des Systems eingesetzt werden. Im Vergleich zum IFTA zeigen wir auch den Einsatz von inversem Raytracing. Beide Algorithmen berechnen die lokale Phasenverteilung für das Strahlformungselement. Im refraktiven Fall wird ein Zylinderlinsenarray mit dem Prinzip des Wabenkondensors eingesetzt. Je nach Kohärenz der verwendeten Lichtquelle muss das Design im refraktiven Fall ggf. noch angepasst werden. Bei kohärenter Laserstrahlung wird die gewünschte Homogenität in der Zielebene meist durch Interferenzeffekte zerstört. Am Beispiel eines angepassten Wabenkondensors werden Möglichkeiten und Grenzen aufgezeigt diese Effekte zu reduzieren.