Wellenoptische Simulation 3D-gedruckter Mikrooptiken

Moderne 3D-Druck-Verfahren wie 2-Photonen-Lithografie ermöglichen die Herstellung von komplexen mehrlinsigen Optiksystemen mit Gesamtgrößen unter 1 mm³. Zur Simulation dieser Systeme sind auf Basis der kleinen Aperturdurchmesser Beugungseffekte mitzubetrachten. Dies ist in klassischen Ray-Tracing-Programmen nicht möglich. Zur wellenoptischen Simulation von Mikrooptiksystemen wurde die Toolbox „WavePropagationMethods“ (WPM) als Plugin für die Open Source Mess-, Steuer- und Berechnungssoftware „ITOM“ des ITO entwickelt. Neben der Bereitstellung skalarer wellenoptischer Simulationsmethoden liegen die Berechnungsgeschwindigkeit sowie Benutzerfreundlichkeit im Fokus. Dies erlaubt eine vielseitige Einsatzfähigkeit und Miteinbeziehung genauerer wellenoptischer Simulationen in den schnellen Designprozess 3D-gedruckter Mikrooptiksysteme. Die WPM beinhaltet Möglichkeiten zur Verarbeitung von STLs, sowie die hybride Simulation von idealen und/oder gemessenen Linsenoberflächen. Auch frei definierbare Volumina oder 3D-Voxelverteilungen sind berechenbar. Ergebnisse können direkt in ITOM mittels Numpy/Python oder anderen Plugins weiterverarbeitet, dargestellt und abgespeichert werden.