Durchstimmbar und höchstreflektierend

  • 15. February 2006


Durchstimmbar und höchstreflektierend

Göttinger Laserforscher haben Spiegel für den UV-Bereich mit Reflektivitäten von über 95 Prozent hergestellt.

Die Effizienz von Laseranwendungen hängt - insbesondere im kurzwelligen UV/EUV-Spektralbereich - im hohen Maß von der Güte der optischen Komponenten ab. Sowohl bei der Strahlführung, als auch in den Laser-Resonatoren nehmen die eingesetzten Spiegel direkten Einfluss auf Strahlqualität und Kohärenzeigenschaften des Laserstrahls.

In einem vom Laser Laboratorium Göttingen (LLG) koordinierten InnnoNet-Verbundprojekt, konnten jetzt Spiegel für den UV-Bereich mit Reflektivitäten von über 95 Prozent hergestellt werden. Dabei wurde das herkömmliche Stack-Design aufgegeben und durch eine einzige horizontale, wellenleitende Struktur unter Verwendung von nur einem optischen Material (Metalloxide oder -fluoride) mit verschwindend geringer Materialabsorption sowie hoher Beständigkeit ersetzt. Zusätzliches Plus der neuen „Superspiegel“: Die extreme Schmalbandigkeit der Resonanz von wenigen Bruchteilen einer Wellenlänge. Innerhalb des Verbundes aus zwei Forschungsinstituten und fünf Industriepartnern ist es gelungen, eigene Gitterstrukturen durch Maskenabbildung mittels UV-Laserablation sowie durch Interferenzlithografie herzustellen. Die beeindruckend hohen Reflektivitäten der Spiegel konnten bereits am ScanMatePro, dem neuesten Farbstofflaser der Firma Coherent Lambda Physik, verifiziert werden.

Strahlverlauf an einer Gitter-Wellenleiter-Struktur bei 632,8 nm in Resonanz: Annähernd vollständige Reflexion des einfallenden Lichts bei verschwindender Transmission. (Quelle: LLG)

Die neuartigen Reflektorkomponenten eignen sich für einen breiten Einsatz in auf Laseranwendungen basierenden Geräten und optischen Messverfahren. Darüber hinaus machen die Flexibilität des Designs zusammen mit einer Durchstimmbarkeit der Resonanz über temperaturgesteuerte Brechungsindexänderungen die Gitter-Wellenleiter für eine Vielzahl von Laserresonatoren interessant.

Attraktive Perspektiven bietet auch der Wachstumsmarkt Halbleiterlithografie bei Wellenlängen bis 13 nm. Die für den extrem kurzwelligen Bereich benötigten Gitterstrukturen bedürfen allerdings noch weiterer Entwicklungsarbeit.

Das SPOT-Projekt wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit gefördert und vom Projektträger VDI/VDE-IT begleitet. Bei der Zusammenführung der Partner half das niedersächsische Kompetenznetz für Optische Technologien.

Quelle: PhotonicNet

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