Hochpräzise Messung flacher spiegelnder Freiform-Oberflächen mit Experimental Ray Tracing

Freiformoberflächen für Linsen und Spiegel sind nach den sphärischen und asphärischen Oberflächen der nächste Schritt in der Weiterentwicklung von optischen Komponenten. Um die weiterentwickelten Komponenten prüfen zu können muss auch die Messtechnik weiterentwickelt werden. Wir haben eine neue Messmethode für die Vermessung von Freiformoberflächen entwickelt und experimentell überprüft. Die von uns entwickelte Messmethode basiert auf dem Grundprinzip der Reflektion von Strahlen an Oberflächen. Dazu wird ein dünner Laserstrahl in einer bekannten Richtung auf die zu untersuchende Oberfläche (SUT) gestrahlt. Die Reflektion an der SUT gibt dem Strahl eine neue Richtung, welche vom einfallenden Strahl und der Neigung der SUT abhängt. Diese Richtung wird nach dem Prinzip des Experimental Ray Tracing (ERT) gemessen. Hierbei wird die Richtung des Strahls bestimmt, indem seine Position in zwei parallelen Ebenen erfasst wird. Aus der Richtungen des einfallenden Strahls und des reflektierten Strahls kann nun die Neigung der Oberfläche bestimmt werden. Wird die SUT bewegt können viele Oberflächenpunkte untersucht. Durch geeignete Integrationsmethoden kann die SUT rekonstruiert werden.