Streulichtkartierung eines Schichtsystems (IBS-Verfahren). Materialien: HfO2 & SiO2, TS-Grundwert 182 ppm, Testwellenlänge 532 nm.

Herriott-Zelle für den laser-spektroskopischen Spurengasnachweis.

Arbeitsschwerpunkte

• Entwicklung und Optimierung messtechnischer Verfahren für die hochpräzise Charakterisierung optischer Komponenten
• Entwicklung und Fertigung wissenschaftlicher Geräte gemäß Kundenwunsch zur Bestimmung optischer Parameter im Spektralbereich 2 nm bis 10,6 μm
• Qualifizierung neuer Optikmaterialien
• Spektroskopie (Transmission, Reflexion) im Bereich VUV (Vakuumultraviolett) bis hin zu weicher Röntgenstrahlung
• Bestimmung optischer Verluste mit einer Nachweisgrenze von 100 ppb gemäß ISO 11551 (Absorption) und ISO 13696 (totale Streuung)
• Prüfung der Strahlungsfestigkeit und Langzeitstabilität optischer Materialien gemäß ISO 11254
• Prüfung nicht-optischer Eigenschaften funktioneller Oberflächen hinsichtlich Kontamination (z. B. durch Partikel) und Umweltverträglichkeit (gemäß MIL-C-48497a)
• Analyse (Kontamination, Ausgasverhalten, strahlungsinduzierte Zerstörschwelle) optischer Komponenten unter dem Einfluss von Hochvakuum, z. B. für Weltraum-basierte Anwendungen
• Evaluation messtechnischer Fragestellungen, Machbarkeitsstudien
• Bereitstellung eines Mess-Services für externe Kunden

Aktuelle wissenschaftliche Arbeiten und Projekte

Die Charakterisierung qualitativ hochwertiger optischer Funktionskomponenten, die vorwiegend ihren Einsatz als Resonatoroptiken in Hochleistungslasern oder als strahlführende bzw. strahlformende Elemente in entsprechenden Systemen finden, besitzt seit vielen Jahren einen ungebrochen hohen Stellenwert. Dieses Interesse spiegelt sich auch in der Gruppe Charakterisierung wider: 2010 wurden eine ganze Reihe hochpräziser Messsysteme für das Qualitätsmanagement, sowohl im industriellen Umfeld als auch in Forschungseinrichtungen, installiert. Der Fokus richtete sich hierbei auf die Bestimmung der optischen Verluste an optischen Materialien.

So wurde beispielsweise ein Konzept für die Partikeldetektion an optischen Oberflächen umgesetzt, das die Analyse eines vollständigen Testobjektes innerhalb kurzer Zeit ermöglicht. Die Apparatur gestattet sowohl Aussagen über die Größenverteilung von Partikeln, als auch über die Inhomogenität von Beschichtungen. In Kombination mit einem Partikelmonitor, der direkt im Rezipienten eingesetzt wird und den Einfluss apparatebedingter Kontaminationen durch Partikel detektiert, ist die Analyse und somit die Optimierung von Beschichtungsprozessen hinsichtlich der Verunreinigung durch Partikel möglich. (Projekt „PartiPro“, gefördert von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF).)

Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeitsgruppe ist die Untersuchung strahlungsinduzierter Phänomene an optischen Komponenten. Die Expertise, die in den vergangenen Jahren auf dem Gebiet der Charakterisierung der zugrunde liegenden Wechselwirkungsmechanismen erarbeitet wurde, findet in einem Projekt zu weltraumbasierten Lasersystemen Anwendung. Im Rahmen der experimentellen Untersuchungen werden Messverfahren, wie beispielsweise Fluoreszenzanalyse und XUV-Spektroskopie, eingesetzt, die eine Identifizierung bislang unbekannter chemischer Elemente, funktionaler Gruppen oder gar der atomaren Struktur gestatten.