Messung der Linsenmittendicke
Zu den wichtigen opto-geometrischen Kennzahlen einer jeder Optik zähen die (Mitten-)Dicken der verbauten Elemente als auch die Luftabstände zwischen ihnen. Dies gilt im visuellen wie auch im infraroten Spektralbereich. Mittels Kurzkohärenzinterferometer von TRIOPTICS können Sie diese Eigenschaften berührungslos in Produktion und Entwicklung messen und so die Abbildungsqualität ihrer Optik positiv beeinflussen.
Anwendungen
Mittendickenmessung
Sowohl für Einzellinsen als auch im verbauten Objektiv muss die Mittendicke der einzelnen Linsenelemente bestimmt werden. Unsere Lösungen erlauben dies im Entwicklungsprozess, während der Fertigung mit OptiSurf® LTM, wenn die Linse noch aufgeblockt ist, und in der finalen Qualitätskontrolle mittels OptiSurf® – dann auch gerne in Kombination mit einer Zentriermessung.
Luftabstandsmessung
Auch auf den Abstand kommt es an! Genauer gesagt, um die Abstände zwischen einzelnen Linsenelementen innerhalb eines Objektives. Dieser kann gleichzeitig zur Mittendicke bestimmt werden mit OptiSurf® oder kombiniert mit einem Zentrierprüfgerät über OptiCentric® 3D.
Prüfung der geometrischen Eigenschaften von AR-Waveguide-Stapeln und plan-optischen Elementen mit OptiSurf® PRO AR
Wir bieten Lösungen für die Produktion, Entwicklung oder Qualitätskontrolle von gestapelten Waveguides oder optischen Elementen. Dabei geht es um die Messung von Faktoren, die die Bildqualität beeinflussen, wie z. B. ungleiche Dicken der Schichten des Prüflings, Luftspalte und Kleber zwischen den gestapelten Schichten, Verkippungen der Schichten sowie interne Wölbungen der gestapelten Schichten.
Coffee Break
Keine Zeit für lange Erklärvideos?
Wir fassen für Sie ein Thema kurz und prägnant zusammen. Während einer Kaffeepause erhalten Sie die Kernaussagen zu den unterschiedlichsten Technologiethemen.
Einfach nur messen
Kontaktlose Mittendickenmessung
Dem Linsenmaterial auf der Spur
Messung des Brechungsindexes einer Einzellinse
Knowledge base
Kurzkohärenzinterferometer
Kurzkohärenzinterferometer werden in der Optik eingesetzt, um die Mittendicken und Luftabstände von Linsen zueinander zu messen, d. h. die Lagen optischer Flächen entlang der optischen Achse werden bestimmt. Damit ist die Kurzkohärenzinterferometrie eine ideale Ergänzung zur Zentriermessung, bei der die Lagen der Krümmungsmittelpunkte in x-y Richtung ermittelt werden. Mit einer Kombination beider Verfahren ist es möglich die absolute Lage jeder Fläche in einem montierten Objektiv zu identifizieren. Gleichzeitig ist die Zentriermessung auch Vorrausetzung für eine hochgenaue Messung der Mittendicken und Linsenabstände, da mit ihr die Ausrichtung des Prüflings sichergestellt wird.
Fig. 1: Funktionsprinzip eines Kurzkohärenzinterferometers
Messprinzip des Kurzkohärenzinterferometers
Der Aufbau eines Kurzkohärenzinterferometers wie er im OptiSurf®-System von TRIOPTICS umgesetzt ist, wird in Fig. 1 beschrieben. Das Licht einer kurzkohärenten Lichtquelle wird durch einen Strahlteiler in eine Objekt- und eine Referenzwelle aufgeteilt. Die Objektwelle beleuchtet das Linsensystem entlang seiner optischen Achse. Von jeder Oberfläche des Prüflings wird ein Bruchteil des eintreffenden Lichtstrahls zurück reflektiert. Dieses Licht wird auf einem Photodetektor mit dem Licht aus dem Referenzarm überlagert. Das Licht im Referenzarm wird mittels einer Verzögerungsstrecke in der Laufzeit variiert. Die Länge des Referenzarms wird mit Hilfe eines beweglichen Spiegels variiert und mit Hilfe eines Laserinterferometer gemessen. Analysiert man die resultierende Intensität zu rückreflektierter Referenz- und Objektwelle in Abhängigkeit von der Lageveränderung /Verzögerung des Referenzarms (Abb. rechts), werden immer dann Interferenzmuster beobachtet, wenn die optischen Weglängen in den beiden Interferometer-Armen übereinstimmen. So kann die Lage einer jeden Fläche des Prüflings rechnerisch bestimmt werden.
Das OptiSurf®-Messsystem dient zur kontaktlosen Ermittlung des geometrischen Abstands zwischen zwei Flächen. Dieser berechnet sich aus der gemessenen optischen Weglänge (OPL) und dem Brechungsindex n des Materials.
d = OPL / n
Der Brechungsindex n beschreibt die Änderung der Lichtgeschwindigkeit von monochromatischem Licht in einem Material im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit im Vakuum. Da der Brechungsindex wellenlängenabhängig ist, unterscheidet sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit von monochromatischem Licht von der bei spektral verbreitertem Licht. Hieraus resultiert der sogenannte Gruppenbrechungsindex ng, welcher sich aus dem Brechungsindex n bestimmen lässt, gemäß:
ng(λ) = n(λ) - dn(λ) / dλ
ng Gruppenbrechungsindex
n Brechungsindex
λ Wellenlänge
Die wichtigsten Messanwendungen des OptiSurf® PRO AR sind die folgenden:
- Zerstörungsfreie Charakterisierung der geometrischen Eigenschaften von einzelnen AR-Waveguides oder planoptischen Elementen: Messung der schwerkraftbedingten Durchbiegung, 2D-Dickenprofil, Gesamtdickenvariation, 1D- und 2D-Waferbiegung, etc.
- Zerstörungsfreie Charakterisierung der geometrischen Eigenschaften von gestapelten AR-Waveguides, die aus zwei oder mehr Waveguides mit dazwischen liegenden Luftspalten bestehen: 2D-Dickenprofil, Gesamtdickenänderung, 1D- und 2D-Waferbiegung usw. für die einzelnen Waveguides sowie 2D-Neigung und Abstand (Luftspaltdicke) zwischen den Waveguides.
Faktoren, die die Bildqualität beeinflussen:
- Ungleiche Dicke der Schicht/des Prüflings
- Luftspalt/Kleber zwischen den gestapelten Schichten
- Verkippung der Schichten
- Interne Wölbung der gestapelten Schichten
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