Durchstimmbare Mikrooptik mit strukturierten Elastomersystemen

• Applicants: Professor Dr. Jürgen Rühe; Professor Dr. Hans Zappe
• Subject Area: Microsystems
• Term: from 2008 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 75282105

Ziel des Vorhabens ist es, eine neue Klasse von durchstimmbaren Linsen mit dynamisch steuerbarer Brennweite zu erforschen. Kern dieser durchstimmbaren Linsen ist ein oberflächenverankerter Vollkörper aus gezielt synthetisierten Elastomeren. Der Linsenkörper soll in seinem optisch wirksamen Bereich um die optische Achse herum (Pupille) transparent und in den optisch nicht wirksamen Randbereichen selektiv mit (super-para-) magnetischen Partikeln gefüllt sein. Durch magnetische Kräfte wird die Oberflächenkrümmung verändert und dadurch eine Brennweitenänderung des Körpers erzielt. Gegenüber bisherigen durchstimmbaren Flüssigkeits- und Membranlinsen hat dieses Konzept den Vorteil, dass die Linse ortsfest im System positioniert werden kann und damit der Einfluss von Gravitation und Erschütterungen auf die optische Qualität signifikant reduziert wird. Anhand von Elastomer-Multischicht-Systemen (Bragg-Spiegel und -Filter) soll zudem die mechanische Deformation durch Zugspannung als Aktorikprinzip für Elastomerbasierte Optik-Komponenten untersucht werden. Ein erster Fokus des Antrags liegt bei der Materialentwicklung und Technologie des Elastomer-Linsenkörpers. Diese Entwicklungen sollen in einem zweiten Schritt in die Entwicklung und Herstellung eines Systemdemonstrators von möglichst hoher optischer Qualität in Bezg auf die Abbildungseigenschaften münden. Wesentliches Ziel ist es dabei, die hohe optische Qualität über den gesamten dynamisch steuerbaren Brennweitenbereich zu gewährleisten. Insbesondere hat dieses Ziel gegenüber einem möglichst großen dynamisch steuerbaren Brennweitenbereich klare Priorität.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1337: Active Micro-Optics
• Participating Person: Dr. Wolfgang Mönch