Optimised Glass Rod Drawing Process for Gradient-Index Microlenses

Gradientenindex-Mikrooptiken sind wichtige Systemkomponenten z. B. in der hochauflösenden optischen Sensorik, der optischen Nachrichtenübertragung und der technischen sowie medizinischen Endoskopie. Mit ihren planen optischen Stirnflächen bieten sie große qualitative Vorteile bei der Montage und Miniaturisierung von mikrooptischen Systemen. An die Stelle gewölbter Optikflächen treten radial abnehmende Brechzahlgradienten, die durch eine gezielte rotationssymmetrische Variation der Glaszusammensetzung erreicht werden. Abweichungen vom angestrebten parabolischen Brechzahlprofil können durch Inhomogenitäten im Glaswerkstoff hervorgerufen werden und beeinflussen empfindlich das Leistungsvermögen der Gradientenoptiken. Daher fanden Untersuchungen zur Optimierung des Stablinsen-Ziehprozesses bezüglich der Lokalisierung von Preformstörungen, der Vermeidung thermischer Abkühlasymmetrien, der Unterdrückung von Entmischungserscheinungen sowie zur Erhöhung der Maßhaltigkeit und Längenausbeute der Rohlinsenstäbe statt. Die Ergebnisse der Optimierung der ziehtechnologischen Parameter in Abhängigkeit von Preform- und Linsengeometrie sowie der gestellten Qualitätsansprüche werden diskutiert.