Ultrapräzisionsfertigung für die Herstellung optischer Freiformflächen

Verschiedene Verfahren der Ultrapräzisionsbearbeitung ermöglichen die Herstellung eines großen Spektrums optischer Oberflächen mit geringer Oberflächenrauheit und Formtoleranz - beginnend bei ebenen Flächen über Sphären und Asphären bis hin zu Freiformflächen. Die Nutzung von Werkzeugen mit geometrisch bestimmter Schneide resultiert je nach dem dabei eingesetzten Verfahren in charakteristischen Bearbeitungsspuren, die sich aufgrund der verschiedenen Relativbewegungen zwischen Werkzeugschneide und Werkstückoberfläche vor allem bezüglich der auftretenden spatialen Frequenzen und des Grades der Periodizität unterscheiden. Als Beispiele werden mehrere mittels ultrapräzisem Mehr-Achs-Fräsen und Flycutting gefertigte optische Bauelemente und Systeme vorgestellt. Abschließend erfolgt anhand verschiedener Simulationen wie auch experimenteller Ergebnisse eine Diskussion des Einflusses der unterschiedlichen Bearbeitungsspuren auf die optische Leistungsfähigkeit der gefertigten Oberflächen.