Homogenisierung partiell kohärenter Strahlung

Viele Anwendungen erfordern eine Lichtverteilung mit gleichmäßiger Energiedichte der Beleuchtung. Da viele Lichtquellen dies nicht a priori bieten, muß man spezielle Optiksysteme zur Homogenisierung verwenden. Zwei der bekanntesten Systemtypen sind der Wabenkondensor und der Lichtmischstab. Beide Lösungen erzielen im geometrischen Modell eine nahezu perfekt gleichmäßige Ausleuchtung. Nun senden aber viele Lichtquellen räumlich partiell kohärentes Licht aus. Wenn diese Eigenschaften berücksichtigt werden, ist die Modellierung eines Homogenisierers weit aufwendiger und die Ergebnisse sind auch weniger gut. Da beide Systeme mit Segmentierung im Orts- bzw. Winkelraum arbeiten, sind entsprechende Simulationen sehr rechenintensiv. Hier wird auf Basis der Kohärenz- und der Wignerfunktion gezeigt, wie sich die Prinzipien und Parameter der Homogenisierer im partiell kohärenten Fall auswirken, was Vor- und Nachteile sind. Es zeigt sich, daß die geometrisch äquivalenten Systeme physikalisch unterschiedlich wirken. Insbesondere wird demonstriert, daß störende Mikrospeckle beim Stabhomogenisierer grundsätzlich weit deutlicher auftreten.