Herstellung und Charakterisierung mehrstufiger strahlungsresistenter Diffraktiver Optischer Strahlteiler für die Lasermaterialbearbeitung

Diffraktive Optische Elemente für die Laserstrahlteilung müssen strahlungsresistent sein. Für ihre Herstellung ist deswegen die Verwendung von Gläsern als Substratmaterial unerlässlich. Die Mikrostrukturierung der Gläser wird zum einen fotolithographisch durchgeführt. Geätzt wird dabei mit einer eigens aufgebauten Ion Beam Etching Anlage. Zum anderen wird ein isothermes Heißprägeverfahren entwickelt, das die DOE-Abformung in Glas und somit die kostengünstige Herstellung von Kleinserien ermöglicht. Die Elemente werden durch ihre Beugungseffizienz charakterisiert. Mit Hilfe einer CMOS-Kamera wird die Intensitätsverteilung in den einzelnen Beugungsordnungen vermessen. So kann festgestellt werden, wie weit die tatsächliche Lichtverteilung vom Ideal abweicht, das bei 4-stufigen Elementen theoretisch bei 81% liegt. Zusätzlich wird eine Leistungsmessung durchgeführt. Es werden Herstellungs- und Charakterisierungsmethoden, sowie die erzielten Ergebnisse gezeigt. Daraus Einflüsse verschiedener Prozessparameter ersichtlich. So ist neben der Oberflächenrauheit auch die Ätztiefe oder die Justiergenauigkeit der Prozessmasken zueinander ausschlaggebend für die Beugungseffizienz.