Beschichtungen

Ionenstrahl einer Radiofrequenz (RF) Ar-Quelle mit Dreigitter-Extraktionssystem.

Arbeitsschwerpunkte

  • Entwicklung und Herstellung optischer Funktionsschichten
  • Multilayerdesignentwicklung für Optiken zum Einsatz in Lasersystemen, Messtechnik, Astronomie und Wissenschaft
  • Auswahl geeigneter Depositionsverfahren
  • Vergütung von Lasermaterialien und SHG Kristallen mit dielektrischen Beschichtungen
  • Vergütung von Faserfacetten mit Anti-Reflexions- und High Finesse HR-Beschichtungen
  • Vergütung von Quarz und Glas, sowie CaF² und BaF² Substraten mit komplexen Schichtdesigns
  • Deposition diskreter Schichtsysteme
  • Deposition von Gradientenschichten und Rugatefiltern
  • Deposition von Mischmaterialien mit einstellbarem Brechungsindex
  • Herstellung von lötfahigen Metall-Dielektrika-Übergängen
  • Machbarkeitsstudien zur Optikentwicklung
  • Bereitstellung eines leistungsfähigen Services zur Konzeption und schnellen Realisierung von neuen Optiklösungen zur Verfügung für Systementwickler und Grundlagenforscher

Aktuelle wissenschaftliche Arbeiten und Projekte

Die Entwicklung und Herstellung optischer Funktionsschichten steht im Zentrum der Arbeiten der Gruppe Beschichtungen. Es wurden speziell angepasste und optimierte Schichtsysteme für Anwendungen im Spektralbereich vakuum-ultraviolette Strahlung bis mittleres Infrarot (130 nm – 5 μm) realisiert. Schlüsselparameter dabei ist die jeweils zur Aggregation der Teilchen zur Verfügung stehende Energie.

Zur Deposition der Schichtsysteme kamen komplementäre Beschichtungsverfahren zum Einsatz: So stehen Ionen Strahl Zerstäubungsanlagen (Ion Beam Sputtering IBS), Systeme zum ionengestützten Aufdampfen und konventionelle Elektronen-
Beam bzw. Verdampfungsanlagen zur Verfügung. Daneben werden DC/RF Sputtersysteme zur Deposition von  Metallschichten aber auch dielektrischer Materialien eingesetzt.

Alle Anlagen zur Herstellung komplexer Schichtsysteme sind mit BBM-Systemen ausgestattet. Die Multilayerstrukturen werden damit automatisch, sicher und äußerst stabil mit Schichtzahlen bis in den dreistelligen Bereich produziert.

Mit der vorhandenen Systemtechnik können zahlreiche Anforderungen für Optikanwendungen realisiert werden. In Zusammenarbeit mit den Anwendern wurden Lösungen für Optiksysteme aus verschiedensten Bereichen, wie zum Beispiel
Lasertechnik, Halbleitertechnik, Messtechnik, Astronomie oder Beleuchtungssysteme, entwickelt. Dieser Gestehungsprozess
umfasst jeweils die Umsetzung der optischen Spezifikation in ein Schichtdesign und die anschließende Beschichtung selbst. Wichtige Parameter sind dabei die optische Qualität, die Leistungsfestigkeit und Umweltstabilität, aber natürlich auch die Kosten des Produktionsprozesses.

Die Gruppe Beschichtungen stellt dem Systementwickler und Grundlagenforscher einen leistungsfähigen Service zur Konzeption und schnellen Umsetzung von neuen Optiklösungen zur Verfügung.

Depositionsverfahren

  • Ionenstrahlsputtern (IBS)
  • Ionengestützte Prozesse (IAD)
  • Konventionelle Aufdampfverfahren
  • Direct Current (DC) Sputtering

Schichtoptimierungsprozeduren

  • Programmpaket SPEKTRUM (LZH)
  • OPTILAYER (MSU-Moskau)
  • Essential Macleod (Tucson, USA)

Beschichtungsprogramm Spiegelbeschichtungen

  • Resonatorspiegel
  • Umlenkspiegel
  • Scannerspiegel
  • Dichroitische Spiegelsysteme mit strengen Anforderungen an Kantensteilheit und Transmissionseffizienz
  • High Finesse Spiegel auf superpolierten Oberflächen
  • High Finesse Spiegel auf Faserendflächen

Anti-Reflexionschichten

  • AR Beschichtungen für den UV, sichtbaren und NIR Spektralbereich
  • Breitband AR Beschichtungen für den UV, sichtbaren und NIR Spektralbereich
  • Doppel und Multiband AR-Beschichtungen mit niedrigsten Restreflektivitäten (<0,05 %)
  • Multi Band AR-System auf minimalen Restreflexionen für resonatorinterne Systeme zur Frequenzkonversion

Filterbeschichtungen

  • Kantenfilter
  • DWDM, CWDM Systeme
  • Interferenzfilter

Beschichtungen auf Laser- und Verdopplerkristallen

  • KTP, PP-KTP, PPLN, BBO, PPSLT, ..
  • Yb:YAG, Tm:YAG, Nd:YAG, Wolframate ..

Spezialbeschichtungen

  • AR Beschichtungen auf Faserendflächen
  • Chirped Mirror Systeme
  • Schichtsysteme mit festen Phasenbeziehungen
  • Stabile Schichten und Schichtsysteme ohne thermische Verschiebung
  • Beschichtungen auf Scheibenlasersubstrate
  • Lötfähige Beschichtungen

Gruppenleitung 

Dr. Stefan Günster
Tel.: +49-511-2788-249
Email: s.guenster@lzh.de