Zur additiven Herstellung von mikroskaligen multiplexen volumenstreuenden Elementen

Mit aperiodischen Volumenoptiken wurde gezeigt, dass es möglich ist multiplexe optische Elemente herzustellen, welche in Abhängigkeit der Beleuchtungsparameter aus demselben Volumen eine unterschiedliche, gewünschte Zielverteilung erzeugen. Diese Strukturen wurden in Glassubstraten demonstriert, indem darin gezielte Verteilungen (3D-positionierte Voxel) aus Mikrobrüchen durch Laser eingebracht wurden. Es bestehen jedoch Einschränkungen der Einsetzbarkeit, da mechanische Handhabung und Halterung des Versuchsträgers nötig sind. In diesem Beitrag wird ein Ansatz vorgestellt, welcher die direkte, additive Herstellung von multiplexen volumenstreuenden Elementen durch Zwei-Photonen-Lithografie ermöglicht. Dies eröffnet Wege zur Herstellung dieser Strukturen auf verschiedensten Substraten, wie z. B. Lichtquellen, Sensoren oder optischen Fasern. Neben dem Design ist das Erreichen der notwendigen mechanischen Stabilität beim Polymerisationsprozess aus einem viskosen Photopolymer die größte Herausforderung, da die individuelle und fixe Positionierung der Verteilungsvoxel von kritischer Bedeutung sind. Prozess, Simulation und additive Herstellung von volumenstreuenden Optiken werden gezeigt.