EPIC-Lens

Uniformitätskontrolle optischer Präzisionsbeschichtungen auf 2D- und 3D-Komponenten

Optische Technologien sind sogenannte „enabling technologies“, die in nahezu jedem Bereich des täglichen Lebens direkt oder indirekt Einzug gehalten haben. Optische Vergütungsschichten spielen hierbei eine wichtige Rolle, da sie oftmals die optimale Funktion des Bauteils überhaupt erst ermöglichen.

Darüber hinaus ermöglichen optische Beschichtungen aufgrund ihrer Hebelwirkung eine Wertschöpfung, die ein Vielfaches der Beschichtungskosten entspricht. Eine Vielzahl von Beispielen können aus den verschiedensten Branchen der Optoelektronik, Halbleitertechnik, Sensorik, Luft- & Raumfahrt gefunden werden.

Da zum einen die Qualität der optischen Komponenten deutlich verbessert wird und zum anderen zusätzlich neue Lösungen angeboten werden können, verhilft das Vorhaben dazu, die günstige Stellung Deutschlands im Bereich der Photonik zu stabilisieren bzw. weiter auszubauen.

Magnetronsputtern als „neue“ Technologie zur Abscheidung optischer Hochpräzisionsschichten auf 3D-Komponenten

Thema des Vorhabens ist die Erforschung und Entwicklung einer Beschichtungstechnologie zur Abscheidung optischer Präzisionsbeschichtungen auf Sphären, Asphären und Planoptiken. Asphären sollen mit sehr breitbandigen, verlustarmen, hocheffizienten und über einen großen Winkelbereich wirkenden Antireflexbeschichtungen beschichtet werden.

Technologisch soll das Vorhaben bei der Methode des Magnetronsputterns ansetzen, da es die Möglichkeit bietet, qualitativ hoch anspruchsvolle optische Beschichtungen mit über 100 Einzelschichten mit hohem Durchsatz und bei sehr geringen Schichtdickenschwankungen produzieren zu können.

Jedoch weisen derzeit Magnetrongesputterte Schichten wie andere PVD-Prozesse auch starke Schichtdickengradienten auf 3D-Komponenten auf.

Das Problem soll durch die Entwicklung einer Technologie gelöst werden, mit der beliebige Schichtdickengradienten auf 2D- und auf 3D-Komponenten abgeschieden werden können. Dazu soll eine intelligente, automatisierte Steuerung des Beschichtungsprozesses in Kombination mit einer geeigneten in-situ Überwachung und Kontrolle der Beschichtung vorgenommen werden.

Der Verbund besteht aus einer vollständigen Wertschöpfungskette mit Komponentenhersteller, Anwendern und zwei Forschungsinstituten. Die zwei im Verbund beteiligten Lohnbeschichter (BTE und asphericon) fungieren als Anwender, wobei asphericon selbst auch optische Systeme entwickelt, so dass mit Jena Optronik als weiterem (assoziierten) Partner zwei Systemanbieter auftreten.

Adressiert wird unter anderem der Markt bildgebender Systeme in der Sensorik, Medizintechnik und Biophotonik.

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Erzeugung präziser Gradientenschichten, um zum einen auf planaren Substraten neuartige optische Funktionen zu erzeugen und zum anderen auf gekrümmten Linsenoberflächen konstante optische Transferfunktionen zu erzielen.

Projektdetails

Koordinator

Dr.Ulrike Fuchs
asphericon GmbH
Stockholmer Str. 9, 07747Jena
+49 3641 3100-612

Projektvolumen

ca. 3,9 Mio. € (Förderquote 56,2%)

Projektdauer

01.08.2018 - 31.07.2021

Projektpartner

asphericon GmbHJena
Bte Bedampfungstechnik GmbHElsoff
robeko GmbH & Co. KGMehlingen
Fraunhofer-Institut für Schicht- und OberflächentechnikBraunschweig
Laser-Laboratorium Göttingen e.V.Göttingen
Sentech Instruments GmbHBerlin
GfE Fremat GmbHFreiberg
Jena-Optronik GmbH (assoziierter Partner)Jena