Holografisch mikrostrukturierte Gitter für Hochleistungs-spektrometer

Die spektrale Auflösung und der spektrale Lichtleitwert mit einer hohen Effizienz besonders an den Randbereichen des genutzten Spektrums sind entscheidende Kenngrößen von Spektrometern für Hochleistungsoptiksysteme in der Medizintechnik und Mikroskopie. Zur Erreichung eines hohen Beugungswirkungsgrades werden bevorzugt geblazte aber auch sinusförmige diffraktive optische Elemente mit hohen Raumfrequenzen der Gitterstruktur (900 - 1800 Linien/mm) eingesetzt. Es werden drei verschiedene theoretische Designkonzepte zur Erreichung höchster Beugungseffizienz über einen großen Spektralbereich vorgestellt: die selektive Strukturhöhenanpassung, das Materialdispersionstuning und der Einsatz von variablen Polymergittern, und deren spektraler Performancegewinn diskutiert. Ausgehend von der strukturellen Charakterisierung der Mastergitter durch ein Rasterkraftmikroskop (AFM) und der Vermessung ihrer optischen Performance wird eine mehrdimensionale Profilparametermatrix zur Optimierung der holografisch mikrostrukturierten Gitter verwendet, die die spezifischen Eigenschaften der Profilform durch den interferenzlithografischen Herstellungsprozess berücksichtigt.