Verbundprojekt: Innovative Technologien für die Herstellung von Beugungsgittern; Teilprojekt: Prozessentwicklung für optische Beschichtungen auf Beugungsgittern mittels Hochraten-Atomlagenabscheidung

Im Projekt INTEGRA werden neuartige, hocheffiziente Beugungsgitter für die industrielle Anwendung entwickelt. Zusammen mit europäischen Partnern werden hierzu die zugrundeliegenden Herstellungstechnologien der Gitterfertigung und Beschichtung erforscht. Das Laser Zentrum Hannover e.V. fokussiert sich in seinem Teilprojekt auf das Ziel der Entwicklung einer neuartigen Beschichtungstechnologie für nanostrukturierte Beugungsgitter. Mit diesem Ansatz sollen in Kooperation mit den Projektpartnern sowohl die Güte der Gitter als auch ihre Resistenz gegen intensive Laserstrahlung deutlich erhöht werden. Die Beugungsgitter stellen gegenwärtig oftmals die limitierenden Komponenten von Hochleistungs-Ultrakurzpuls-Lasern dar, deren immer breitere Anwendungsfelder beispielsweise in der hochpräzisen Materialbearbeitung oder den Lebenswissenschaften liegen. Somit können die neuen Beschichtungsprozesse einen entscheidenden Beitrag dazu leisten, einer neuen Generation von Laser-Systemen den Weg zu ebnen. Den Kern der Forschungsarbeiten bildet das Verfahren der Atomlagenabscheidung (ALD), das zu einer für die Präzisionsoptik maßgeschneiderten Lösung weiterentwickelt wird. Dabei kommen im Projektrahmen zwei entscheidende Vorteile dieser Methode zum Tragen: Zum einen die äußerst gleichmäßige Beschichtung der dreidimensionalen Beugungsgitter-Strukturen und zum anderen der sehr kompakte Schichtaufbau, der insbesondere für die Laser-Anwendung erforderlich ist. Mittels des gewählten Ansatzes einer neuen, rotationsbasierten Prozessvariante (rALD) wird zudem eine deutliche Zeitersparnis möglich. Diese Effizienzsteigerung des bisher vergleichsweise langsamen ALD-Verfahrens ist notwendig, um den Prozess wirtschaftlich in der Optikfertigung etablieren zu können. Insgesamt gliedert sich die Schichtentwicklung nahtlos in die Arbeiten der INTEGRA-Partner zu Design, Fertigung und Qualifizierung der Beugungsgitter ein, wobei das Erreichen der Ziele an anwendungsnahen Komponenten demonstriert wird.