Optische Eigenschaften von FOTURAN®II während UV-Belichtung und Tempern, untersucht mittels Spektrometrie und Interferenzlithographie

Die primären Prozessschritte bei der Mikrostrukturierung des photosensitiven Glases FOTURAN®, UV-Belichtung und Temperung, wurden an dem neuen Typ FOTURAN®II intensiv untersucht, wobei ein cw-Laser (HeCd, 325nm) zum Einsatz kam. Absorptionskoeffizient und Brechungsindex wurden während bzw. unmittelbar nach dem Belichten und während des nachfolgenden Temperns vermessen. Dabei wurde das Glas nicht in den opaken keramischen Zustand überführt. Geeignete Parameter zur Erzielung eines hohen Brechungsindexunterschieds zum unbelichteten Glas wurden identifiziert. Mittels UV-Interferenzlithographie konnten Beugungsgitter mit Gitterkonstanten zwischen 2,3 µm und 0,5 µm hergestellt werden. Durch Vermessung ihrer Beugungscharakteristik bei verschiedenen Wellenlängen konnten diese als Volumen-Phasengitter identifiziert werden. Die Beugungseffizienz betrug maximal 12 %. Diese Ergebnisse legen nahe, dass bei Optimierung des Prozesses die Herstellung diffraktiv-optischer Elemente in FOTURAN®II möglich sein sollte, was einen Verzicht auf fs-Laser oder aufwändige Flüssigätzschritte ermöglicht.