Eigenschaften und Optimierung der Herstellung von gekrümmten, ultrapräzisionsgefertigten Beugungsgittern für kompakte Spektrometer

Der Beitrag befasst sich mit von gekrümmten Blaze-Gittern, welche durch ultrapräzise Maschinen gefertigt werden. Einsatzbereich der Elemente sind spektroskopische Systeme, primär kompakte Spektrometer im NIR und VIS. Betrachtet werden planare und gekrümmte Beugungsgitter mit und ohne aberrationskorrigierende Phasenfunktion. Der Benefit der mechanischen Fertigung liegt in den erreichbaren Freiheitsgraden der Optik, wodurch z. B. die diffraktive Korrektur von Aberrationen ermöglicht wird. Der Vortrag stellt die Maschinen – und Messtechnik zur Gitterherstellung vor. Ergänzt um numerische und analytische Berechnungen und Modelle werden die optischen Parameter der Elemente aufgestellt und mit der Kinematik der Werkzeugmaschinen in Beziehung gesetzt. Daraus abgeleitet wird eine Darstellung der erreichbaren optischen Eigenschaften hinsichtlich Beugungseffizienz, Aberrationskorrektur und Streulichtniveau von gekrümmten Gitterelementen mit aberrationskorrigierender Funktion. Die Ergebnisse werden anhand verschiedener experimentell gefertigter Elemente demonstriert und eröffnen Perspektiven hinsichtlich sowohl der Aufwertung bestehender als auch völlig neuartiger Gitterelemente und Systeme.