Multi-Pass Shack-Hartmann Ebenheits-Test: Monitoring von thermischen Deformationen

Die Empfindlichkeit eines Wellenfrontsensors vom Shack-Hartmann-Typ (SHS) kann durch die Verwendung eines Multi-pass Resonators bezüglich kleinster Oberflächendeformationen bedeutend erhöht werden. In einer vorausgehenden Publikation [1] ist das anhand von Ebenheitsmessungen bereits gezeigt worden. Dabei lassen sich die Aberrationsanteile der Beleuchtungs- und Abbildungsoptik durch eine Referenzmessung für einen Single-pass eliminieren. Hier soll gezeigt werden, wie sich unterschiedliche Glassorten unter einer thermischen Last zeitlich verhalten. Die thermische Last wird von der Rückseite einer der Resonatorplatten durch kurzzeitiges Heizen mit einem Peltierelement angebracht. Da der SHS zeitlich im Sekundenbereich auflösen kann, läßt sich der zeitliche Verlauf der thermisch verursachten Oberflächendeformationen darstellen. Wegen der hohen Empfindlichkeit werden in einem späteren Stadium auch die thermischen Änderungen der optischen Luftdichte sichtbar. Mit dieser Technik konnten BK7- und Quarzglasplatten in ihrem Zeitverhalten getestet werden. Deformationen von ca. 2nm lassen sich auf diesem Wege nachweisen. [1] J. Schwider, Opt. Expr., 16, p.362-372 (2008)