Verbundprojekt: Wellenfrontbasierte Justage mehrelementiger optischer Systeme- WaveAlign; Teilprojekt: Entwicklung und Validierung eines Simulationsmodells für die Wellenfront dejustierter optischer Systeme

Jenseits der Fertigung einzelner optischer Komponenten wird die Qualität optischer Systeme entscheidend durch die Montage aller Systemkomponenten beeinflusst. Fortschritte in den Fertigungstechnologien komplexer Funktionsflächen können nur dann im Gesamtsystem nutzbar gemacht werden, wenn die gefertigte Komponente an der richtigen Stelle sitzt. Insofern kommt der Justage eine für die Güte des optischen Systems entscheidende Bedeutung zu. Ziel des Vorhabens WaveAlign ist deshalb die Entwicklung eines automatisierten Arbeitsplatzes zur aktiven Optikjustage komplexer optischer Systeme. Die verwendete Methode zur aktiven Justage basiert auf der Messung der Wellenfront des zu justierenden optischen Systems. Die Wellenfront eignet sich besonders gut als Justageparameter, da diese ein Maß für die Funktion des optischen Systems darstellt. Durch eine Modellierung des Justageprozesses und der sich dabei verändernden Wellenfront kann bei Messung der Wellenfront direkt auf den gesamten Justagezustand des optischen Systems zurückgeschlossen werden. Somit kann die Justage aller Freiheitsgrade in nur einem Schritt erfolgen und nicht – wie bei anderen aktiven Justageansätzen – in einem iterativen Prozess. Ein wichtiger Bestandteil der Modellierung des Justageprozesses ist die Simulation der Wellenfront, welche durch das Fraunhofer IPT entwickelt wird. Dabei wird in Abhängigkeit der Lage der einzelnen Komponenten eines optischen Systems berechnet, wie sich eine Wellenfront beim Durchgang durch alle optischen Komponenten verhält. Mithilfe der Simulation können die Justagealgorithmen entwickelt, getestet und für jede spezifische Justageaufgabe angepasst werden.