Mehrlagige diffraktive Alvarez-Lohmann Linsen für polychromatische Anwendungen

Die sogenannten Alvarez-Lohmann Linsen erlauben eine Brennweitenvariation durch relative Verschiebung oder Rotation mehrerer Phasenelemente. Gegenüber anderen verstimmbaren Optiken bieten sie die Möglichkeit größerer Öffnungsdurchmesser, weshalb sie für makroskopische abbildende Systeme prädestiniert sind. Die Fertigung der komplexen Freiformflächen ist sehr aufwendig. Deshalb ist die Realisierung als diffraktive Elemente (DOEs) mit einer Quantisierung der Oberfläche von Vorteil, die die Nutzung lithografischer Fertigungsprozesse erlaubt. Die Wellenlängenabhängigkeit der Beugungseffizienz üblicher diffraktiver Elemente wirkt sich in abbildenden Systemen als Streulicht negativ auf die Bildqualität aus. Verschiedene Autoren haben gezeigt, dass sich durch mehrlagige DOEs die chromatische Abhängigkeit der Beugungseffizienz stark reduzieren lässt. Vor dem Hintergrund eines möglichen Einsatzes in Zoomsystemen untersuchen wir die Randbedingungen unter denen diese Effizienz-Achromatisierung auch für diffraktive Alvarez-Lohmann Linsen erreicht werden kann. Wir präsentieren die theoretischen Rahmenbedingungen und Simulationsergebnisse und diskutieren Ansätze zur experimentellen Umsetzung.