Prozessentwicklung

Die Entwicklung und Optimierung neuartiger Prozesskonzepte für die optische Dünn­schichttechnik bildet den Arbeitsschwerpunkt des Bereichs Prozessentwicklung. Auf der Basis moderner Hochvakuumverfahren werden optische Funktionsschichten mit geringsten Übertragungsverlusten, extremer Umweltstabilität und hoher Leistungs­verträglichkeit in einer Vielfalt spektraler Charakteristika auf verschiedensten Optikkomponenten realisiert. Zum Einsatz kommen hierbei neben dem konventionellen thermischen Verdampfen vor allem moderne Ionenprozesse, vom ionengestützten Beschichten (IAD) bis hin zum Ionenstrahlsputtern (IBS).

Für die Prozessentwicklung steht eine Vielzahl industriekompatibler Beschichtungs­anlagen zur Verfügung, die im Forschungsbetrieb eine individuelle Anpassung an die geforderten Parameter ermöglichen. Weiterhin wurden vollautomatische Systeme zur Prozesskontrolle entwickelt, z. B. zur optisch breitbandigen in-situ-Schichtdicken­bestimmung, zur Plasmaanalyse sowie zur Partikeldetektion, die standardmäßig zum Einsatz kommen.
Im Vordergrund steht die Lösung spezieller beschichtungstechnischer Problemstellungen aus den Bereichen der Lasertechnik und Präzisionsoptik. Folgende Arbeitsschwerpunkte verdeutlichen diese Kompetenzen:

Beschichtungen für problematische Wellenlängenbereiche (UV/VUV, MIR)
Ein Beispiel sind kompakte und wasserfreie Schichten aus ionengestützten Prozessen, die zu einer drastischen Verringerung der Verluste bei einer gleichzeitig gesteigerten mechanischen Stabilität führen. Fortschritte hin zu immer neuen Anwendungen ermöglicht weiterhin der Einsatz neuer Beschichtungsmaterialien und Materialkombinationen.

Beschichtung spezieller Substratgeometrien und –materialien
Auf dem Gebiet der Mikrooptik und Nanotechnologie bestehen zum Beispiel Erfahrungen mit der Beschichtung elektrooptischer Bauelemente sowie von Faserendflächen. Eingesetzt werden hierbei kalte Ionenprozesse, die zudem die Beschichtung temperaturempfindlicher Kunststoffe ermöglichen.

Beschichtung von Sonderoptiken mit extremer spektraler Charakteristik
Beispiele sind äußerst stabile und verlustarme Kantenfilter für Hochleistungs­laseranwendungen sowie ‚Chirped Mirrors’ für den Einsatz in Femtosekunden-Lasersystemen. Die Verknüpfung des IBS-Prozesses mit einer eigens entwickelten, optisch breitbandigen Schichtdickenkontrolle ermöglicht ein vollautomatisches ‚Rapid Prototyping’ von optischen Präzisionsfiltern auch bei anspruchsvollsten Designs.