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Konstruktion
Optischer
Tischplatten
optolines
No. 8 | 4. Quartal 2005
Fachmagazin für Optomechanik und Optoelektronik
Großes
Weihnachtsrätsel
Seite 18
Teil II der Serie über Optische
Tische von LINOS und TMC:
Nachgiebigkeit, Vibration,
Resonanz, Dämpfung | Seite 14
Piezo-Antrieb im Nanoformat
Erster „gehender“ Motor, keramische „Muskeln“
GRIN-Linsen und 4fach bm.x
Neue kostensparende und flexible Systeme
WinLens: neue Tools, mehr Leistung
Das kostengünstige Programm für Einsteiger und Profis
Automatisierte Plattformen
In Serie: Qualitätsprüfung mikrooptischer Bauteile

EDITORIAL
CONTENT
Liebe Leserin, lieber Leser,
Das Jahr ist fast vorbei und es ist schon wieder
Zeit für einen Jahresrückblick.
Erfreulicherweise lässt sich für die Optikbranche
eine deutliche Aufwärtstendenz erkennen.
Es gibt immer neue Entwicklungen, die
auf optischen Technologien basieren. Dieser
Trend wurde auf den führenden internationalen
Messen bestätigt.
LINOS hat in diesem Jahr einige Weichen für
die Zukunft gestellt, um weiterhin für Sie
kompetenter Partner zu sein. So haben wir –
für Sie weitestgehend unbemerkt – unser
Warenwirtschaftssystem auf den neuesten
Standard umgestellt. Dadurch sind wir in der
Lage, Ihnen einen perfekten Rund-um-Service
zu bieten!
Um noch engeren Kontakt zu Ihnen – unseren
Kunden – aufzubauen, haben wir darüber
hinaus unser Vertriebsnetz konsequent
ausgebaut und konnten mit wzw-Optik AG
für die Schweiz, BFi OPTiLAS für Nordeuropa
und MICOS IBERIA für Spanien engagierte
und professionelle Partner gewinnen.
Nun möchte ich Ihre Aufmerksamkeit vor
allem auf die Artikel unserer Gastautoren lenken,
für deren Beiträge wir uns sehr herzlich
bedanken! Interessant auf Seite 4, was der
erste „gehende“ Motor mit bahnbrechender
Piezo-Antriebstechnik im Nanoformat zu
leisten vermag oder auf Seite 12 wie die
Qualitätsprüfung optischer Bauteile in Serie
durch automatisierte Plattformen eine neue
Dimension bekommt.
Wir bedanken uns für das entgegengebrachte
Vertrauen und wünschen Ihnen ein
erfolgreiches neues Jahr!
Eine schöne Vorweihnachtszeit wünscht
Ihnen
INSIGHT
Measurement-Valley-Messe 2006: Kongress
in Göttinger Lokhalle | Gauß-Weber-
Telegraphenweg wird per Laser sichtbar
gemacht | Göttinger Fachhochschule
verabschiedet 41 technische Ingenieure |
Seite 3
INNOVAS
Erster gehender Motor – Piezo-
Antriebstechnik im Nanoformat |
Seite 4
INNOVAS
4fach Beamexpander bm.x |
GRIN-Linsen – Neue LINOS Produkte
flexibel integrierbar | Seite 7
INNOVAS
WinLens: neue Tools, mehr Leistung –
Das kostengünstige Programm für
Einsteiger und Profis | Seite 8
CHECKUP
Automatisierte Plattformen – Qualitätsprüfung
optischer Bauteile in Serie |
Seite 12
BASICS
Design Optischer Tischplatten –
Optische Tischsysteme von LINOS
und TMC, Teil II |
Seite 14
LIVE
Tolle Preise zu gewinnen: LINOS
Weihnachtsrätsel 2005 | Sonderpreisaktion:
Breadboards | Literaturtipp |
Messen und Roadshows | Impressum |
Seite 18/19
Andreas Hädrich
Business Unit Katalog
LINOS Photonics GmbH & Co. KG, Göttingen
2 optolines No. 8 | 4. Quartal 2005

INSIGHT
Messe-Event im „Measurement Valley“
Kongress in der Göttinger Lokhalle mit regionalen Hightech-Firmen –
Workshop „Optisches und Taktiles Messen“
Unter dem Titel „Measurement 2006 – enabling
processes“ bietet Göttingen im nächsten Februar
Fachbesuchern ein umfangreiches Messe-, Kongressund
Workshopprogramm an. In der multifunktionellen
Lokhalle, gleich hinter dem ICE-Bahnhof gelegen,
wird der Göttinger Unternehmensverband „Measurement
Valley e.V.“ erstmals mit den in und um Göttingen
angesiedelten Hightech-Firmen einen Kongress
veranstalten. Eine Workshop-Reihe hat taktile und
optische Messtechniken bei der Qualitätssicherung
in der industriellen Serienfertigung zum Thema.
Weitere Workshops behandeln verschiedene, auf
die Messtechnik bezogene Support-Funktionen im
Universeller Veranstaltungsraum – die Lokhalle in
Göttingen.
Unternehmen wie Kenntnisse in Produkthaftung und
Lizenzrecht bis zu Marketing- und Vertriebsaufgaben.
Göttingen ist in mehrfacher Hinsicht der optimale
Standort für eine solche Veranstaltung: Nirgendwo
in Deutschland ist die Dichte an Messtechnikunternehmen
so hoch wie in der südniedersächsischen
Universitätsstadt. Von den bundesweit etwa 40.000
Arbeitsplätzen in der Messtechnikbranche sind mehr
als 6.800 in und um Göttingen beheimatet. Die
Messtechnik-Kompetenz in den Unternehmen wird
unterstützt durch die Zusammenarbeit mit großen
Forschungsabteilungen an der Universität, am Deutschen
Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und an
der Fachhochschule HAWK Hildesheim/Holzminden/
Göttingen. Allein im Verein „Measurement Valley“
sind 37 Göttinger Unternehmen und Forschungseinrichtungen
zusammengeschlossen.
www.measurement2006.de
www.lokhalle.de
Gauß-Weber-Telegraph Göttingen
Laser-Lichtstrahl zeichnet Weg nach – Impulse an „Messtechnikmeile“
2005 ist Gauß-Jahr. Deshalb gab und gibt es in Göttingen,
der Stadt, in der der Forscher 50 Jahre wirkte,
zahlreiche Ausstellungen, Events und Vorlesungen.
Ein Event wird sich auf das Jahr 1833 beziehen:
Die beiden Göttinger Physiker Carl Friedrich Gauß
und Wilhelm Weber erfanden und installierten den
Eine Gedenktafel an der Göttinger Gauß’ Sternwarte
erinnert an das historische Ereignis, jetzt
lebt der Kommunikationsweg per Laser noch
einmal auf.
elektromagnetischen Telegraphen – die erste elektrische
Datenfernübertragung der Welt. Um diese
wissenschaftliche und technische Pionierleistung zu
würdigen, wird der Verein „Measurement Valley“ im
Rahmen der Göttinger Messtechnikmeile am 14. Februar
2006 eine Nachbildung einrichten. Dazu soll die
Übertragungsstrecke, die 1833 aus gespannten Drähten
bestand, mit Laserlicht nachgezeichnet werden.
Diese Strecke kann vom Dach der örtlichen Volksbank
in zwei Teilstücken zu 520 m und 310 m dargestellt
werden. Dabei erwartet die Betrachter eine besondere
Aktion: Durch nachvollziehbar langsames Takten
des Lichtes werden verschiedene Nachrichten in
der von Gauß und Weber verwendeten Kodierung
übertragen.
Das Projekt wird u.a. unterstützt durch die „Measurement
Valley“ Mitgliedsunternehmen LINOS, dikon
und Messwert.
www.measurement-valley.de
www.gaussjahr.de
41 technische
Ingenieure
verabschiedet
Duale Ausbildung erhöht
Chancen im Berufsleben
Feierlich erhielten die Studenten Ihre Diplom- und
Masterurkunden. Prof. Martin Thren, Präsident der
HAWK betonte dabei, dass „die gute Ausbildung an
der Göttinger Fachhochschule für eine hohe berufliche
Einstellquote der Absolventen“ sorge. 35 Diplomanden
und sechs Master verabschiedet die Fakultät Naturwissenschaften
und Technik der FH Hildesheim/Holzminden/Göttingen.
Die betreuenden Professoren stellten die Themen vor
und lobten das hohe Niveau der Abschlussarbeiten.
Diese verfassten die jungen Ingenieurtechniker in der
Elektro- und Feinwerktechnik, Informatik, Optical Engineering/Photonik
und Physiktechnik.
Sechs herausragende Diplom- und Masterarbeiten prämierte
die Fakultät mit Buchpreisen. Die praxisnahen
Themen schöpften die Diplomanden aus den berufspraktischen
Studiensemestern und studienbegleitenden
Ausbildungsplätzen an zumeist regionalen Optik-,
Photonik- und Messtechnik-Firmen.
Als Vorsitzender des „Förderverein Fachhochschule
Göttingen e.V.“ erinnerte Prof. Dr. Gerd Litfin daran,
dass auch in einer Dienstleistungsgesellschaft die Basis
allen Wohlstands die Technik bleibe. Sie befriedige viele
Alltagsbedürfnisse. Litfin unterstrich: „Zusammen mit
Naturwissenschaftlern leisten Ingenieure dazu den
wichtigsten Beitrag“.
www.foerderverein-fh-goe.de
www.hawk-hhg.de
Prof. Dr. Gerd Litfin, Mitte, mit sechs von 41 Absolventen
der HAWK, deren Diplom- und Masterarbeiten
prämiert wurden, (v.l.): Matthias Müller, Jan-Erich
Lohrberg, Christian Mohr, Christian Gillmann, Marcel
Jung und Sven Finke.
No. 8 | 4. Quartal 2005 optolines 3

INNOVAS
Revolutionäre Piezo-Antriebstechnik im Nanoformat
Erster „gehender“ Motor
Von Dipl.-Ing. Arne Hauberg, NANOS Instruments, Hamburg
Elektrische Motoren gibt es in allen Größen und Formen. „PiezoMotor“, eine kleine schwedische Firma, nutzt
das Phänomen der Piezoelektrizität und hat nun den kleinsten und präzisesten Linearmotor der Welt entwickelt.
Möglich wurde dieser wegweisende Miniaturantrieb durch Vielschicht-Piezoelemente und ein neues
Motorkonzept. Wie der „Piezoeffekt“ die Dinge in Bewegung bringt, erfahren Sie in diesem Beitrag.
nieure von PiezoMotor haben sich dieses
Problems angenommen und mit dem Piezo
LEGS einen völlig neuartigen elektrischen
Motor entwickelt.
„Gehen“ mit Piezo LEGS
Klein aber kraftvoll – mit einer Schrittzahl von bis zu 3.000 Schritten pro Sekunde kann der Motor eine
Geschwindigkeit von mehreren Millimetern pro Sekunde erreichen.
Obwohl es uns oftmals nicht bewusst ist,
sind Piezomaterialien in vielen Produkten
des täglichen Lebens zu finden. Dazu
gehören medizinisches Equipment, Laborinstrumente,
Telekommunikation oder
einfache elektronische Feuerzeuge. Piezokeramiken
vereinen Festigkeit, Geschwindigkeit,
Kraft und Genauigkeit in einem
Material. Das Funktionsprinzip eines Piezomotors
beruht auf dem „Piezoeffekt“.
Das Wort „Piezo“ kommt aus dem Griechischen
und bedeutet „Druck“. Beim „Piezoelektrischen
Effekt“ entsteht bei Ausübung
von Druck auf einen besonderen Kristall
eine elektrische Spannung. Die umgekehrte
Erscheinung, eine Verformung bei Anlegen
einer elektrischen Spannung, wird als inverser
piezoelektrischer Effekt bezeichnet.
Die Kraft, die hierbei entsteht, zwingt ein
mehrlagiges Piezomaterial schon bei geringer
Spannung sich ausreichend zu verformen.
Die Piezokeramiken dehnen sich um
rund 0,1 Prozent aus und ziehen sich beim
Entladen wieder zusammen. Diese einzigartigen
Eigenschaften sind bereits seit über
einem Jahrhundert bekannt und werden
seitdem in verschiedensten Anwendungen
genutzt. Die einzige Einschränkung beim
Gebrauch von Piezomotoren war bislang
die limitierte Reichweite der Bewegung,
welche in direktem Zusammenhang mit der
Länge der Piezoelemente steht. Die Inge-
Der Piezo LEGS Motor wird in einem
Stück gefertigt und hat eine Sandwichstruktur
aus dünnen keramischen Ebenen
und leitenden Materialien. Einer dieser
Motoren kann aus mehr als 100 Ebenen
bestehen, die wie die Beine einer Ameise
angeordnet sind. Ein Motorelement
misst in der kleinsten Ausführung nur
5 x 1 x 2 mm (l x b x h). Durch den Piezoeffekt
stellt sich ein Dehnen und Zusammenziehen,
Heben und Senken ein – eine
Bewegung, die dem „Gehen“ ähnelt. Mit
stufenloser Geschwindigkeit werden die
linearen Elemente direkt angetrieben. Ein
Getriebe ist überflüssig und reduziert die
Systemkosten. Die an die keramischen
„Muskeln“ angelegte Spannung kontrolliert
die synchronisierte Bewegung
der Beinpaare, wodurch Vorwärts- und
Rückwärtsbewegungen möglich sind. Die
einzigartige Bauweise des Piezo LEGS
lässt den Motor in einer präzisen linearen
Bewegung laufen, mit Schrittlängen von
weniger als ein paar Mikrometern. Durch
die Ansteuerung im Mikroschrittbetrieb,
ähnlich wie bei Schrittmotoren, ist eine
Auflösung von unter 1 Nanometer möglich.
Mit Ansteuerfrequezen bis 4 kHz
kann der Motor eine Geschwindigkeit von
zehn bis zwanzig Millimeter pro Sekunde
> Kontakt:
www.nanos-instruments.com
4 optolines No. 8 | 4. Quartal 2005

INNOVAS
Abb. 1: Piezo LEGS.
erreichen. Die Kraft des Motors beträgt
dabei 7 N bis 10 N. Mit anderen Worten,
der Motor kann den Stab mit einer
Kraft bewegen, als ob er 1000 g heben
würde, welches dem 1000-fache seines
Eigengewichts gleichkommt. Da der Piezomotor
keine Magnetfelder hat, treten
auch keine magnetischen oder induktiven
Störungen auf. Außerdem besitzt er keine
Lager, Spindeln oder Getriebestufen. Er ist
dadurch wartungs- und fettfrei und frei
von Spiel, Taumeleffekten, Hysterese und
Drifteffekten.
Der Antrieb
Der Motor besteht aus zwei Antriebsschenkelpaaren.
Jedes Paar wird von
analogen Signalen gesteuert, die eine
Spannungsweite von 48 V haben. Durch
das Anpassen der Layerschichtdicke ist es
möglich, die Betriebsspannung kundenspezifisch
einzustellen. Das verwendete
Antriebssystem des Motors ist ein nichtdynamisches
Prinzip, d.h. die Position der
Antriebsschenkel ist zu jedem Zeitpunkt
bekannt. Zwei Phasen sind erforderlich,
um eine Bewegung zu erzeugen und zwei
weitere Phasen für die zwei voneinander
unabhängigen Antriebsschenkelpaare im
Motor. Die Phasenverschiebung ist auf 90°
Abb. 3: Funktionsprinzip der „Piezo-Beine“.
eingestellt und die Phasenverschiebung der
beiden Antriebschenkel auf 180°. (Abb.5)
Um Schrittweiten im Nanometerbereich zu
erreichen, muss das gesamte System präzise
zusammenspielen, und es braucht eine
Ansteuerung, die dieser anspruchsvollen
Aufgabe gerecht wird. Jedoch ist die elektronische
Ansteuerung eines Piezomotors
nicht deutlich komplizierter, als die Ansteuerung
eines gewöhnlichen Schrittmotors.
Mit dem neuen x.act Commander Piezo
von LINOS lassen sich Piezomotoren präzise
anzusteuern. Der Trend geht zu Motoransteuerungen
in kompletten Subsystemen,
die als „Embedded Module“ ausgeführt
werden und mit einer leistungsstarken
Software versehen sind. Der x.act Commander
Piezo erlaubt die direkte Steuerung
von drei Piezo LEGS Antriebsschenkeln.
Benutzerdefinierte Steuerprogramme können
über die CAN oder RS232 Schnittstelle
in den x.act Commander Piezo geladen
werden. Programme lassen sich mit einem
komfortablen Editor erstellen. Ein Assembler
prüft die Syntax sowie den Wertebereich,
und eine Onlinehilfe unterstützt die
Programmierung eigener Bewegungen.
Eine Grafikanzeige stellt Positionen und
Statusanzeigen dar. Umfangreiche Softwaremodule,
eine DLL und verschiedene
Treiber bieten dem Anwender eine Fülle
äußerst nützlicher Funktionen, die besonders
im Labor gefragt und hilfreich sind.
Der Piezomotor ist vielseitig einsetzbar
und erzeugt schnelle und präzise Bewegungen
mit hoher Auflösung. Der Trend
zur Miniaturisierung geht heute über den
Konsumerbereich hinaus: Medizintechnik,
Luftfahrt, Laborautomation und Telekommunikation
fragen nach immer kleineren
Komponenten von Motoren und Antriebselektronik.
Hier ermöglichen Piezomotoren
das Design von sehr kleinen, präzisen,
einfach kontrollierbaren und verlässlichen
Antrieben. Ein Beispiel für den Einsatz der
Piezo LEGS mit der Ansteuerelektronik
vom x.act Commander Piezo findet sich in
medizinischen Mikroskopen. Jedes Mikroskop
verfügt über mehrere Linsen, die je
nach Einsatz unterschiedlich eingestellt
und positioniert werden müssen. Piezomotoren
positionieren die Linsen mit hoher
Präzision im Nanometerbereicht. Ihre
geringe Größe lässt sie platzsparend in die
Anwendung integrieren, Batterie betrieben
finden sie sich auch in transportablen
Instrumenten.
Piezo-Positioniertisch
Einsatz findet dieser Piezomotor zum
Beispiel in der neuen Gerätegeneration
von LINOS Positioniertischen. Hier sind
wahlweise 1 oder 2 Motoren integriert, die
als Tandem parallel angesteuert werden.
Somit wird die Kraft von 10 N oder 20 N
Abb. 2: Der Piezo-Motor.
Verwendung des Piezo LEGS
Abb. 4: Das Ansteuerungsmodul x.act Commander
Piezo von LINOS erlaubt die direkte Steuerung von
drei Piezo LEGS Antriebsschenkel.
No. 8 | 4. Quartal 2005 optolines 5

INNOVAS
180°
90°
Abb. 7: X-, Y-, Z-Kombination von drei
Piezo-Positionierern.
Abb. 5: Normale Phasenverschiebungen zwischen Antriebsspannungssignalen.
bereitgestellt. Um mit dem reibungsbasierenden
Motor eine Position geregelt
anfahren zu können, ist ein Linearencoder
mit Präzisionsglasmaßstab mit einer
absoluten Genauigkeit von ± 1µm als
Feedback integriert. Darin sind weiterhin
ein Encodersensor und die Interpolationselektronik
integriert, die ein hohe
Auflösung von bis zu 2,44 nm ermöglicht
und zusätzlich noch eine Lesefehlerüberwachung
durchführt. In Kombination mit
dem x.act-Commander Piezo, der einen
speziellen dynamischen Regelaloritmus für
diese Motoren besitzt, ist es nun möglich
den Tisch so in einem weiten Geschwindigkeitsbereich
von 1 nm/s bis 10 mm/s
zu betreiben. Es werden die Kraft und das
volle Auflösungsvermögen des Motors
Abb. 6: Die Medizintechnik ist nur ein Anwendungsbeispiel
für den Einsatz des miniaturisierten Piezo-
Motors.
ausgeschöpft. So kann der Motor auf
eine Encoderflanke positioniert werden.
Da die Motoren und die Elektronik eine
sehr geringe Eigenwärme entwickeln, ist
die thermische Drift sehr gering. Optional
ist eine Vakuumausführung bis 10 -9 Torr
herstellbar, die zum Ausheizen bis 100 °C
geeignet ist. Die Elektronik ist dann extern
untergebracht.
Die Ansteuerung
Der x.act Commander Piezo von LINOS ist
eine intelligente und kompakte Motorsteuerung
für drei Piezomotoren, die in einem
Joystickgehäuse integriert wurde. Er lässt
sich bequem vom PC aus parametrisieren,
programmieren und bedienen. Nachdem
der Commander Piezo seine Daten
gespeichert hat, ist er stand-alone-fähig
und kommt komplett ohne PC aus. Alle
Funktionen und Parameter sind am x.act
Commander Piezo zugänglich, am Display
ablesbar und natürlich editierbar. Er eignet
sich hervorragend für die Automatisierung
von Montage- und Messvorrichtungen
bzw. Fertigungslinien sowie Mikroskopen
mit bis zu drei Piezomotoren. Beim Übergang
von der Handarbeit zur Halb- oder
Vollautomatisierung bildet der x.act Commander
Piezo eine wichtige Brücke. Mit
geringem Zeit- und Kostenaufwand erzielt
er einen hohen Optimierungsgrad und
wird daher in Forschung, Labor und Industrie
gerne eingesetzt. Es können so Proben
sehr feinfühlig und über einen weiten
Bereich positioniert werden. Bei 40 mm
Weg steht eine Positionsauflösung von
2,44 nm zur Verfügung. Das entspricht
7 Größenordnungen.
Fokus auf den x.act Commander
Piezo
● einfaches Bedienen über Joystick
und PC
● schnelles Umschalten von Grob-,
Fein- und Nanopositionieren
● integrierte Endstufe für
3 Positioniertische
● Ansteuern der Positionierer im
geschlossenen Regelkreis
● dynamischer Regelalgorithmus
Fokus auf den Positioniertisch
● integrierter Encoder mit Lesefehlerüberwachung
● Auflösung von 2,44 nm und 4,88 nm
● Geschwindigkeiten von 1 nm/s
bis 10 mm/s
● Kraft bis 10 N, optional bis 20 N
durch zweiten Motor
● 40 mm und 60 mm Verfahrweg
● in Tischmitte bis 50 N belastbar
● hält Position auch bei abgeschalteter
Spannung
● Option Vakuumausführung
Piezo LEGS ist eine Trademark von PiezoMotor.
6 optolines No. 8 | 4. Quartal 2005

INNOVAS
Neue LINOS Produkte flexibel integrierbar
GRIN-Linsen in Nanobank-Fassung
Konventionelle Sammellinsen stoßen in der Miniaturisierbarkeit an ihre Grenzen und treiben Produktionskosten
in die Höhe. Eine interessante Alternative sind GRIN-(Gradient-Index-)Linsen, die LINOS schon seit
längerem in seinem Produktportfolio anbietet – nun auch in Fassungen.
Gradienten-Index-Linsen gewinnen aufgrund
ihrer guten optischen Eigenschaften
und des günstigen Preises zunehmend
an Bedeutung in der Faserkopplung oder
Laserkollimation. LINOS bietet ein umfangreiches
Programm an Gradienten-Index
Stab- und Zylinderlinsen an. Zur Integration
dieser miniaturisierten Optiken im
Laboraufbauten sind die Gradienten-Index-
Linsen jetzt auch direkt in einer Fassung
mit 16 mm Durchmesser erhältlich, und
damit direkt in den LINOS Aufbausystemen
Mikrobank und Nanobank zu verwenden.
In der nächsten Ausgabe von optolines
Kostengünstig: Gradienten-Index-Linsen.
werden wir Ihnen in einem ausführlichen
Artikel die Eigenschaften und Möglichkeiten
von GRIN-Linsen erläutern.
Fokus auf LINOS GRIN-Linsen
● in Fassung kompatibel zu Mikrobank
und Nanobank
● zur Faserkopplung, Kollimation oder
Strahlformung
● gute Abbildungseigenschaften
4fach Beamexpander bm.x
Der neue 4fach Beamexpander bm.x hat die Flexibilität des Systems und der bm.x-Reihe weiter verbessert.
Die Reihe von Einsätzen für das modulare
Strahlaufweitungssystem bm.x hat eine
neue Ergänzung: die 4fach-Aufweitung.
Mit dieser Neuentwicklung hat LINOS die
bm.x-Reihe konsequent erweitert und die
Flexibilität des Systems weiter verbessert.
Passend zu den anderen Systemteilen
erlaubt das spezielle Optik-Design den
Einsatz mit minimaler Wellenfrontdeformation
bei Wellenlängen von 458 nm bis
1064 nm. Speziell für diesen Bereich sind
alle Linsen mit einer Antireflexvergütung
von R < 0,5% für 458 nm bis 635 nm
und R < 0,3% für 1064 nm versehen. Die
bewährte Kombination aus Beschichtung
und absorptionsarmen Materialien führt zu
hohen Zerstörschwellen, die besonders für
den Einsatz mit Lasersystemen interessant
sind.
Der 4fach Beamexpander bm.x ergänzt
modulare Strahlaufweitungssysteme.
Fokus auf den LINOS 4fach
Beamexpander bm.x
● zur Reduzierung der Strahldivergenz
● Antireflex-Beschichtung für hohe
Laserleistung
● Eintrittsoptik aus Quarzglas
> Kontakt:
sales@linos.de
No. 8 | 4. Quartal 2005 optolines 7

INNOVAS
Das kostengünstige Programm für Einsteiger und Profis
WinLens: neue Tools, mehr Leistung
von Thomas Thöniß, LINOS Göttingen
Die Entwicklung optischer Systeme läuft trotz ihrer hohen Komplexität in wesentlichen Elementen immer
gleich ab. Ausgehend von einer optischen Problemstellung werden bestimmte Phasen der Entwicklung durchlaufen,
bis ein finales optisches Design als Grundlage für ein reales optisches System entstanden ist (siehe
Abb. 1). Schon seit vielen Jahren stellt LINOS mit seinem Programmpaket WinLens leistungsfähige Tools zur
Verfügung, die den Weg der Optikentwicklung ermöglichen.
Was WINLENS-Programme leisten
Die kostenlosen Programme PREDESIG-
NER und WINLENS 4.3 unterstützen die
Analyse optischer Probleme und die Suche
nach einem geeigneten Systemansatz und
dessen geometrisch optische Bewertung.
WINLENS PLUS beinhaltet zusätzliche Tools
zur professionellen Optimierung und Analyse
von komplexen optischen Systemen.
Mit dem TOLERANCER kann auf einfache
Art und Weise ein optisches System hinsichtlich
seiner Herstellbarkeit untersucht
werden. In übersichtlichen Grafiken und
Tabellen werden empfindliche Stellen im
optischen System angezeigt, und durch
eine Monte-Carlo-Analyse wird die nach
einer realen Fertigung erreichbare optische
Performance dargestellt.
Die Programme GLASS MANAGER und
MATERIAL EDITOR ersparen dem Optikentwickler
die Suche nach geeigneten Gläsern
in diversen Katalogen und Datenbanken.
Gläser unterschiedlichster Hersteller können
bequem hinsichtlich optischer, chemischer
und mechanischer Eigenschaften
grafisch und tabellarisch analysiert werden.
Oft ist der Einfluss jahrelanger optischer
Design-Erfahrung im Hause LINOS zu
erkennen. Um die Entwicklung optischer
Systeme gerade für Neu- und Quereinsteiger
aber auch für erfahrene Optikdesigner
noch verständlicher und einfacher zu
gestalten, wurden in der neuesten Version
des Softwarepaketes eine Reihe weiterer
Funktionen hinzugefügt.
Die Programme WINLENS PLUS, TOLERAN-
CER, GLASS MANAGER und MATERIAL
EDITOR können mit nur einer einzigen,
äußerst kostengünstigen Lizenz freigeschaltet
werden.
Einfach bedienbar, klare Grafiken
Von Anfang an wurde bei der Entwicklung
der einzelnen Programme auf eine
möglichst einfache Bedienbarkeit und eine
transparente und didaktisch sinnvolle Darstellung
von Daten und Grafiken geachtet.
Abb. 1: Prinzipieller Ablauf einer Optikentwicklung.
© LINOS
> www.winlens.de
8 optolines No. 8 | 4. Quartal 2005

INNOVAS
Abb. 2: Neu im PREDESIGNER: Apertur-Feld-Diagramm mit Systembeispielen.
PREDESIGNER (Freeware)
Dieses nützliche Programm unterstützt
die erste paraxiale Analyse des optischen
Problems und erspart dem Entwickler die
Suche nach geeigneten Abbildungsformeln
und deren Umstellen nach gesuchten
Größen. Sind einige grundlegende, in der
Aufgabenstellung enthaltene Parameter
eingegeben, werden alle, für eine weitere
Entwicklung notwendigen Größen
übersichtlich tabellarisch ausgegeben.
Erste prinzipielle grafische Darstellung z.B.
nach Listing veranschaulichen die Abbildungsverhältnisse
(sicherlich noch aus der
Schulzeit bekannt: „… Achsparallelstrahl
wird zu Brennpunktstrahl …“). Oftmals
ist es dem Neueinsteiger ein Rätsel, wie
erfahrene Optikdesigner von der Aufgabenstellung
zu einem geeigneten realen
Linsendesign kommen. Überraschend mag
die Tatsache sein, dass nur in seltenen
Fällen optische Systeme komplett neu
erfunden werden. Auch erfahrene Optikrechner
nutzen neben ihrem Wissen, ihrer
Erfahrung und Intuition bereits bekannte
Grunddesigns und
suchen in Systembibliotheken
(wie
z.B. der im WINLENS
Paket enthaltenen
WINLENS Library),
Patentdatenbanken
und anderen Veröffentlichungen
nach
möglichst naheliegenden
Startsystemen.
Für den Laien
geht dabei aber
recht schnell der
Überblick verloren,
wo er denn gezielt
suchen soll.
Lösungsansatz
im Fadenkreuz
Optische Systeme
können zur besseren
Übersicht in
bestimmte Klassen
eingeteilt werden.
Die Einteilung selbst ist allerdings schon
fast eine Wissenschaft für sich. Sie kann
beispielsweise nach Art der Anwendung
(visueller Gebrauch, Einsatz in Lasersystemen
usw.) oder nach der Struktur des
optischen Systems erfolgen (Dublets,
Triplets usw). Uns erschien die Einteilung
nach bekannten Objektivtypen, die sich im
wesentlichen aus ihrer Struktur ergeben,
für eine erste Systemauswahl am meisten
geeignet: Diese Systemtypen lassen sich
recht gut in einer zweidimensionalen Übersicht
darstellen. Die Darstellung erfolgt
dabei in Abhängigkeit des jeweiligen übertragbaren
Feldwinkels w (Objektgröße) und
der typischen Blendenzahlen k (Öffnung,
Lichtstärke) des Systemtyps (Abb. 2). Diese
Größen werden im PREDESIGNER bei der
Eingabe der optischen Aufgabenstellung
abgefragt bzw. errechnet. Liegen diese beiden
Parameter vor, wird in dem Diagramm
durch ein Fadenkreuz das Lösungsareal
mit dem möglichen geeigneten Systemtyp
angezeigt. Diese Art der Apertur-Feld-Darstellung
wurde bereits durch W. J. Smith
veröffentlicht (Modern Lens Design, Verlag
MacGraw-Hill Inc.). LINOS hat dieses Dia-
gramm um wichtige Objektivtypen erweitert.
Zur besseren Veranschaulichung wird
zusätzlich das prinzipielle Systemlayout
neben dem Diagramm angezeigt.
WINLENS 4.3 (Freeware)
Wurde ein brauchbarer Systemtyp gefunden,
kann nun in Datenbanken nach
geeigneten konkreten Systemdaten
gesucht werden. Diese können in das kostenlos
verfügbare WINLENS 4.3 eingelesen
und analysiert werden. Zunächst werden
die Grundeigenschaften des gewählten
Ansatzes untersucht (Brennweiten, Objektabstand,
Abbildungsmaßstab, Wellenlängenbereich
usw.). Häufig entspricht das
gewählte System noch nicht den aus der
Aufgabenstellung gegebenen Anforderungen.
Das System muss beispielsweise noch
auf einen speziellen Abbildungsmaßstab
angepasst, die Öffnung etwas vergrößert,
die Abbildungsleistung weiter verbessert
oder die Verzeichnung verringert werden.
Hier beginnt der eigentliche Prozess des
Optical Designs. Die bloße Analyse von
Aberrationsdarstellungen reicht oft nicht,
um die Potenziale eines optischen Systems
zu erkennen. Hier kann die Seidelsche Bildfehlertheorie
3. Ordnung eine Hilfe bieten,
da sich das Entstehen eventuell vorhandener
Bildfehler, wie Koma, Astigmatismus
usw. im Rahmen der Näherung dritter
Ordnung auf die einzelnen Systemflächen
zurückführen lässt (M. Berek, Grundlagen
der praktischen Optik). Ist die Herkunft
bekannt, kann das System gezielt verändert
werden.
Pegeldiagramm integriert
Die Seidelschen Bildfehlersummen und die
dazugehörigen Flächenbeiträge werden
in WINLENS 4.3/WINLENS PLUS in tabellarischer
Form ausgegeben. Um aber einen
schnellen Überblick zu vermitteln, wurde
in der neuesten Version des Programmpaketes
ein Pegeldiagramm implementiert,
in dem die relativen Fehlerbeiträge jeder
einzelnen Systemfläche als Balken dargestellt
werden. (Abb. 3). Diese Art der
Darstellung offenbart die möglichen Ein-
No. 8 | 4. Quartal 2005 optolines 9

INNOVAS
Abb. 3: Neu in WINLENS 4.3: Pegeldiagramme visualisieren Korrektionszustand optischer Systeme.
griffsmöglichkeiten, um spezifische Fehler
zu reduzieren. Zudem ist sie ein unschätzbares
Hilfsmittel für Lernende, bereits
bekannte Objektivtypen zu analysieren:
Die Korrektions-„Philosphie“ dahinter ist
besser zu verstehen.
WINLENS PLUS
Neben den Analysemöglichkeiten aus
WINLENS 4.3 erlaubt WINLENS PLUS
eine ganze Reihe weiterer grafischer
und tabellarischer Untersuchungen. Der
wesentliche Unterschied zu WINLENS 4.3:
Systemansätze können analysiert und
manuell verändert werden; zudem kann
bei Vorgabe geeigneter Zielfunktionen das
optische System mit Hilfe von effizienten,
automatischen Optimierungsverfahren verbessert
werden. Das Programm enthält ein
ausführliches Manual, das die spezifischen
Methoden der Optimierung beschreibt.
Auch hier wurde auf einen schnellen Einstieg
für Anfänger z.B. bei der Erstellung
der Zielfunktion geachtet. Ist ein geeignetes
optisches Design gefunden, welches in
seinen Abbildungseigenschaften und geometrischen
Dimensionen zu dem gegebenen
optischen Problem passt, sollten sich
weitere Untersuchungen anschließen, um
spätere Enttäuschungen beim tatsächlich
gebauten System zu vermeiden.
Geistern auf der Spur
Aus der Fotografie oder der Verwendung
von Feldstechern mag der Effekt bekannt
sein, dass helle Lichtquellen (z.B. Straßenlaternen)
zu unschönen Doppelbildern
im Bild bzw. Sehfeld führen können und
Abb. 4: Neu in WINLENS PLUS: Einfach zu bedienende grafische Geisterbildanalyse.
den an sich guten Bildeindruck stören.
Die Ursache sind z.B. Reflexe zwischen
einzelnen ungünstig angeordneten oder
geformten Systemflächen. Diese Reflexe
können zu Lichtkonzentrationen, auch
„Geisterbilder“ genannt, auf dem Empfänger
wie Fotofilm, CCD-Detektor oder
das menschliche Auge führen. Beim industriellen
Einsatz von optischen Systemen in
Kombination mit hochdynamischen und
empfindlichen Detektoren vermindern
derartige Geisterbilder den Kontrast des zu
detektierenden Bildes. Bei der Verwendung
von CCD-Detektoren können störende
Geisterbilder nicht nur durch die Reflexion
an zwei Linsenoberflächen entstehen, sondern
auch durch die Reflexion zwischen
dem CCD-Chip selbst oder dessen Cover-
Glas und einer Linsenoberfläche. Beim
Einsatz von High-Power-Lasern können
Reflexe zu hohen Energiekonzentrationen
auf optischen Oberflächen führen und
diese zerstören.
In der neuesten WINLENS PLUS-Version ist
nun eine schnelle und einfach zu bedienende
Geisterbildanalyse in tabellarischer
und in sehr anschaulicher grafischer
Form möglich (Abb. 4). Es können dabei
Einfach- (wichtig bei Lasersystemen) und
Doppelreflexe betrachtet werden. Leicht
ist einzusehen, dass zum Detektor konzentrisch
angeordnete Linsenflächen zu
vermeiden sind. Zur Analyse in WINLENS
brauchen in einem separaten Fenster nur
10 optolines No. 8 | 4. Quartal 2005

INNOVAS
eine oder zwei Systemflächen und eine
Auffangfläche wie die Bildebene angeklickt
zu werden, und die möglichen Geisterbilder
werden hinsichtlich ihrer Größe,
Lage und Energie ausgewertet. Kleine Foki
auf Systemflächen, also Orte mit hoher
Energieansammlung, werden farblich
gekennzeichnet. Eine Systemdarstellung
mit den für die Geisterbilderzeugung relevanten
Strahlen tragen – ähnlich wie im
gewohnten Lens Drawing – zu einer guten
Veranschaulichung bei.
TOLERANCER
Wurde ein optisches Design erstellt, das
der Aufgabenstellung entspricht und das
hinsichtlich seiner Abbildungsleistung der
optischen Problemstellung genügt, müssen
noch dessen Produzierbarkeit geprüft und
© LINOS
Abb. 5: Neu im TOLERANCER: perfekte Linsenzeichnung gemäß DIN ISO 10110.
die zulässigen Fertigungstoleranzen
festgelegt
werden. Hier
stehen im TOLERAN-
CER umfangreiche
Tools zur Verfügung.
Fertigungstoleranzen
können damit ganz
einfach ausgewählt
und deren Einflüsse
auf die in der Realität
zu erwartende
Abbildungsleistung
grafisch und tabellarisch
analysiert
werden. Oftmals
stellen sich optische
Systeme mit hervorragenden
Abbildungsleistungen
als nicht
baubar heraus und
müssen komplett
umgestaltet werden.
Beim Aufdecken der
empfindlichen Konstruktionsparameter
ist die grafische Sensitivitätsanalyse
im
TOLERANCER eine
unschätzbare Hilfe.
Komplexe Linsenzeichnung auf
Knopfdruck
Sind die Toleranzen für das optische System
festgelegt und deren Brauchbarkeit im
geplanten Produktionsprozess nachgewiesen,
ist der eigentliche Optical-Design-Prozess
abgeschlossen. In der Regel werden in
Entwicklungsabteilungen die Optikdaten
anschließend an Konstrukteure übergeben,
die dann Fassungskonstruktionen
vornehmen und entsprechende Linsenund
Mechanikteilezeichnungen erstellen.
Zunächst ist der Kostenaufwand für ein
Objektiv abzuschätzen oder die optischen
Komponenten bei qualifizierten Zulieferern,
wie z.B. LINOS, anzufragen, zu kalkulieren
oder zu bestellen. Hierzu möchte der
Optikentwickler möglichst schnell auf die
Linsenzeichnungen zurückgreifen können.
Mit dem TOLERANCER wird der Optikentwickler
nun in die Lage versetzt, die Zeich-
nungen vollständig selbst gemäß der DIN
ISO 10110 zu erstellen. Im ISO-Drawing-
Tool lassen sich selbst komplexe Linsen
(z.B. Asphären) oder Linsengruppen (3-
fach-Kittglieder) als exakte normgerechte
Zeichnung darstellen (Abb. 5). Bereits zur
Analyse definierte Toleranzen werden auf
Wunsch automatisch übernommen. Aus
einem umfangreichen Symbolkatalog
können Zusatzsymbole (z.B. für Form- und
Lagetoleranzen) ausgewählt werden. Die
Lage, Größe und Position von Beschriftungen,
Symbolen oder zusätzlich eingefügten
Linien kann manuell verändert werden.
Zur Beschriftung werden zwei Standardbeschriftungsköpfe
angeboten, die selbst das
Einbinden eigener Firmenlogos erlauben.
Die fertige Zeichnung kann nun als hoch
aufgelöste Bitmap-Datei oder zur weiteren
Verarbeitung in anderen CAD-Programmen
im dxf-Format ausgegeben werden.
(Bild Zeichnung)
Zusammenfassung
In diesem Beitrag haben wir Ihnen die
wesentlichen neuen Möglichkeiten des
kostengünstigen LINOS Programmpakets
WINLENS beschrieben. Die vielen kleineren
Verbesserungen werden Sie beim
Gebrauch entdecken und schätzen lernen.
Das Programmpaket wird von LINOS kontinuierlich
weiterentwickelt. Einen genauen
Überblick über die Leistungsfähigkeit des
Optical-Design-Softwarepakets finden Sie
unter www.winlens.de. Hier stehen auch
viele weitere Informationen rund um das
Thema Technische Optik/Optical Design
zur Verfügung.
Fokus auf WINLENS
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Preis* von 298,– Ð zzgl. MwSt
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No. 8 | 4. Quartal 2005 optolines 11

CHECKUP
Qualitätsprüfung mikrooptischer Bauteile in Serie
Automatisierte Plattformen
von Mathias Beyerlein, OPTOCRAFT und Rudolf Kaiser, AMICRA
Werden mikrooptische Bauteile in hohen Stückzahlen hergestellt, erfordert die Charakterisierung der Prüflinge
einen höheren Aufwand. Geräte, die eine hundertprozentige Prüfung für eine gezielte Selektion durchführen
können, müssen nicht nur schnell, sondern auch ausreichend genau messen. Dies ist beispielsweise bei
sphärischen und zylindrischen Mikrolinsen oder Laserdiodenarrays gefordert. Bei erhöhter Taktzeit prüfen
automatisierte Plattformen solche Komponenten auf Form und Funktion und tragen somit bei, gehobene
Qualitätsansprüche an Herstellungsprozess und Produkt zu erfüllen.
Anwendungen, in denen mikrooptische
Bauteile eingesetzt werden, sind zunehmend
anspruchsvoll und stellen höhere
Anforderungen an die Messmethoden.
Beispiele liefern Mikrolinsen zur Faserkopplung
optischer Netzwerke oder
Mikrolinsenarrays in Strahlhomogenisierern
für die UV-Lithographie. Auch aktive
Bauelemente wie Arrays von Sende- und
Empfangsdioden müssen ggf. in die Charakterisierung
einbezogen werden. Die
Größe der zu messenden Bauelemente
beginnt bei einigen 10 µm und reicht bis
in den Millimeterbereich hinein. Eine spezielle
Messaufgabe in normaler industrieller
Fertigungsumgebung ist beispielsweise das
Prüfen von 36.000 plankonvexen Silizium-
Mikrolinsen auf 6“-Wafern. Bei einem
Durchmesser von 400 µm und einem relativ
kleinen Oberflächenkrümmungsradius
von etwa 650 µm lässt sich der Prüfling
mit Hilfe einer universellen, in den Produktionsprozess
integrierten Plattform schnell
und exakt messen.
Verfügbare Messverfahren
Auch andere Prüfverfahren, die Rückschlüsse
auf den Herstellungsprozess
zulassen, eignen sich für eine Oberflächenprüfung
der zu vermessenden Mikrooptiken.
Zu den häufigsten Prüfverfahren
mikrooptischer Oberflächen gehören
SHSAutolab Automationsplattform für die
Optikprüfung.
profilometrische Messmethoden, die die
Oberfläche abrastern. Mechanisch taktile
Messgeräte erlauben zwar die Vermessung
nahezu beliebiger Oberflächenformen,
sind jedoch für eine hundertprozentige
Prüfung zu langsam, gefährden die
Oberfläche und ermöglichen keinen Funktionstest
des Prüflings. Die scannende
Weißlichtinterferometrie und die optische
Profilometrie zählen zu den optischen Verfahren
und zeichnen sich durch eine hohe
räumliche Auflösung aus. Licht, das an
sehr steilen Objektoberflächen reflektiert
wird, kann aufgrund des großen Oberflächenwinkels
häufig nicht mehr detektiert
werden. Mikrolinsen mit großer Oberflächenapertur
beispielsweise sind nicht bis
zum Rand messbar. Weiterhin kann eine
Linsenoberfläche auch im direkten interferometrischen
Nulltest geprüft werden, der
insbesondere bei steileren Linsenrändern
im Vergleich zu optisch scannenden Verfahren
die Messung oft erst ermöglicht.
Shack-Hartmann-Messsysteme
Messsysteme, die auf dem Prinzip des
Shack-Hartmann-Wellenfrontsensors
basieren, sind besonders dynamisch und
stabil. Interferometer erzielen beim Messen
von Mikrooptiken im extrem hohen
Genauigkeitsbereich gute Ergebnisse, sind
aber durch die Aufnahme mehrerer phasengeschobener
Bilder relativ langsam und
aufgrund einer Messung des absoluten
Lichtweges sehr vibrationsempfindlich.
Dieses Stabilitätsproblem, das gerade in
einer industriellen Fertigungsumgebung
und bei der Integration in ein automatisiertes
Messsystem stört, lässt sich durch die
Verwendung des Shack-Hartmann-Wellenfrontsensors
vermeiden. Hierbei wird die
Wellenfront aus den Neigungen der Lichtstrahlen
mit einer einzigen Bildaufnahme
rekonstruiert und so die Messergebnisse
> Kontakt:
info@optocraft.de
www.optocraft.de
12 optolines No. 8 | 4. Quartal 2005

CHECKUP
Schema des optischen Messsystems.
ermittelt. Ein Vermessen mit dem Wellenfrontsensor
erlaubt somit ebenfalls eine
Formprüfung, ohne das Objekt abtasten
zu müssen. Die gemessenen Linsenparameter
können auf vielfältige Weise
ausgewertet werden. Abweichungen der
Oberflächenform lassen sich mittels der
Zernike-Koeffizienten als 3D-Darstellung,
Querschnitt, Farb- oder Höhenlinienbild
darstellen. Aus den kompletten Formdaten
können optische Parameter der Linsen
abgeleitet werden.
Automatisierte Messung
Die vorgestellte Automatisierungsplattform
zur Optikprüfung besteht aus zwei
unabhängigen optischen Systemen, die
die Oberfläche der Mikrooptik von der
Ober- und Unterseite her antasten und
den Prüfling auf den Shack-Hartmann-
Sensor abbilden. Mittels Antasten der
Oberflächen durch die beiden Foki und
die Verschiebung der Systeme werden die
Linsendicke oder -höhe gemessen. Aus
einer anderen Position heraus kann der
mittlere Krümmungsradius ermittelt werden.
Damit eine optimale Messposition
erreicht wird, justiert sich die Plattform in
allen Prozessschritten durch die von den
Wellenfrontsensoren gelieferten Korrektursignale
automatisch. Insbesondere an
dieser Stelle kommen die Stabilität und
Geschwindigkeit des Messprinzips zum
Tragen. Für den eingangs genannten
Linsentyp werden Taktzeiten von unter
3s für eine vollständige Charakterisierung
erreicht. Bei den anschließenden
Produktionsschritten werden die in einer
Datenbank gespeicherten Mikrolinsendaten
z.B. an Pick-and-Place- oder
Montagesysteme durchgereicht. So wird
durch die hundertprozentige Prüfung eine
gezielte und genauere Weiterverarbeitung
sichergestellt. Abhängig vom Messobjekt,
das geprüft und dessen Parameter erfasst
werden, ergeben sich unterschiedliche
Messaufgaben, die eine flexible Anpassung
der Automatisierungsplattform nötig
machen. Daher wurde ein modularer
Aufbau der optischen und mechanischen
Komponenten aus dem LINOS Programm
gewählt. Auch die verwendete Steuerund
Messsoftware ist universell ausgelegt
und daher leicht anpassbar.
Funktionsprüfung
Je nach Art der geforderten Charakterisierung
kann die Optik im Auflicht
oder Durchlicht gemessen werden. Da
der Shack-Hartmann-Sensor geringere
Anforderungen an die Lichtquellen stellt,
ergeben sich im Vergleich zur Interferometrie
mehr Anwendungsmöglichkeiten:
Im Messsystem können verschiedene
Messwellenlängen leicht integriert werden,
wobei diese eine niedrigere Kohärenz
aufweisen dürfen. Das automatisierte Prüfsystem
für Durchlichtmessungen bestimmt
Wellenfront, MTF, PSF, Brennweite und
Schnittweite. Der große Dynamikumfang
des verwendeten Wellenfrontsensors
erlaubt sogar, nicht fokale Optiken zu
messen. Da die Funktionsprüfung auf
Wellenfront basiert, lässt sie sich zu einem
integrierten, automatisierten Justage- und
Montagesystem unter Einsatz von robotischen
Systemen erweitern.
Oberflächenmessung an einer Linse.
Optionen und Fazit
Automatisierte optische Messsysteme auf
Basis von Shack-Hartmann-Wellenfrontsensoren
wie das SHSAutolab von OPTO-
CRAFT erzielen eine schnelle und umfassende
Kontrolle von Optiken und leisten
einen wichtigen Beitrag zur Qualitätssicherung
in der industriellen Serienfertigung.
Neben dem Test von Wafer-basierter
Mikrooptik lassen sich Einzelelemente oder
Optiksysteme und deren Justage auch
automatisiert prüfen: beispielsweise Plastiklinsen,
die als Schüttgut oder in Nestern
bereitgestellt werden. Unabhängig von der
produzierten Stückzahl und Art der zu prüfenden
Optiken stellt ein solches System
eine flexibel einsetzbare Plattform dar. Für
Einzelelemente und Kleinserien oder während
der Entwicklung können alle verfügbaren
Messmethoden auch in manuellen
Prüfsystemen implementiert werden. Hier
erlauben Geschwindigkeit und Stabilität
ebenfalls einfache und präzise Messungen.
Verteilung Krümmungsradien der Mikrolinsen über
den Wafer.
No. 8 | 4. Quartal 2005 optolines 13

BASICS
Optische Tischsysteme von LINOS und TMC, Teil II
Design Optischer Tischplatten
Von Norbert Henze, LINOS Göttingen
Nachdem in der letzten optolines, Ausgabe No.7, die Grundlagen der Schwingungsisolation erörtert wurden,
stellen wir Ihnen in dieser Ausgabe die Konstruktion von Optischen Tischplatten näher vor. Zunächst ist es
notwendig, sich mit den theoretischen Grundlagen und deren Nomenklaturen Nachgiebigkeit (Compliance),
Vibration, Resonanz und Dämpfung vertraut zu machen.
Masse
Anregende Schwingung
Träger
Nachgiebigkeit (Compliance)
Festlager
Abb 1: Schwingungsfähiges System mit einem
Freiheitsgrad.
Eines der häufigsten Probleme in der
Physik und der Konstruktion ist die Verformung
eines Körpers als Reaktion auf
eine von außen wirkende statische oder
dynamische Kraft. Statische Kräfte, wie die
Belastung von Aufbaumaterial oder Geräten,
können bei einem Optischen Tisch
ein Durchbiegen der Platte verursachen.
Dynamische Kräfte, hervorgerufen durch
Luftschwingungen, Bodenschwingungen
oder mechanische Schwingungsquellen
direkt auf der Platte, bewirken ein Schwingen
und Verformen der Tischplatte. Unter
der Nachgiebigkeit, Compliance, versteht
man die dynamische Verformung einer
Struktur als Reaktion auf eine zeitlich veränderliche
Kraft. Die Nachgiebigkeit ist der
reziproke Wert der dynamischen Steifigkeit.
Eine geringere Nachgiebigkeit bedeutet
beispielsweise bei Optischen Tischen
eine höhere Qualität. Durch die geringere
Auslenkung werden auch montierte opto-
mechanische Komponenten weniger aus
ihrer ursprünglichen Position bewegt. Abb.
1 verdeutlicht die Nachgiebigkeit an einem
schwingungsfähigen System mit nur einem
Freiheitsgrad. Dieses könnte beispielsweise
ein Stahlträger sein, der an einem Ende
fest verankert ist. Wird der Träger mit einer
sinusförmigen Schwingung mit konstanter
Frequenz angeregt, gilt nach den Newtonschen
Gesetzen für die Bewegung die
allgemeine Gleichung:
ma cv kx F sin ω t [1]
0
+ + = ( )
Die linke Seite der Gleichung beschreibt
das zum Schwingen gezwungene System
und die rechte Seite die anregenden
Schwingung, mit:
a = Beschleunigung
v = Geschwindigkeit
x = Auslenkung
m = bewegte Masse
c = Dämpfung
k = Steifigkeit
F 0
sin (ωt) = sinusförmig wechselnde Kraft
mit der Frequenz ω, maximaler
Amplitude F 0
und Zeit t
Der allgemeine Ausdruck für die Nachgiebigkeit
C eines solchen Systems ist gegeben
mit
C = x =
F
1
⎡ (
2
k − m ) + ( c
⎣⎢
)
2
ω ω ⎤
⎦⎥
1
2
[2]
Die Gleichung [2] lässt sich auch in Worte
umformulieren:
C =
1
( Steifigkeit − Masseeffekt ) + Dämpfung
In Abb. 2 ist die Nachgiebigkeit eines
starren Körpers über der Frequenz aufgetragen.
Die Kurve lässt sich in drei Bereich
unterteilen: Steifigkeit, Resonanzeffekt,
Masseeffekt.
Nachgiebigkeit
Resonanzstelle
Bereich der
Steifigkeit
( 1
k
(
ω 0
Frequenz
Masse dominierender
Bereich 1
mω
2
(
(
[3]
Resonanzüberhöhung abhängig
von der Dämpfung 1
cω
Abb. 2: Nachgiebigkeit über Frequenz eines System
mit einem Freiheitsgrad.
Niedrige Frequenzen
Bei niedrigen Frequenzen, unterhalb der
ersten Resonanzfrequenz, überwiegt in
der Gleichung [2] für die Nachgiebigkeit C
der Term der Steifigkeit k. Das bedeutet,
wenn eine niederfrequente Kraft an das
freie Ende des Trägers angreift, hängt der
Betrag der Verbiegung nur von dessen
Steifigkeit ab, die wiederum von der Form
(
(
14 optolines No. 8 | 4. Quartal 2005

BASICS
und des Elastizitätsmodul des Trägers
abhängig ist.
Resonanzfrequenz
Im Fall der Resonanz wird die Amplitude
der an das freie Ende des Trägers angreifende
Kraft verstärkt. Die Nachgiebigkeit
bei den unterschiedlichen Resonanzfrequenzen
ist hauptsächlich abhängig vom
Betrag der Dämpfung bei diesen Frequenzen
und der effektiven Masse. Allerdings
sind die relativen Resonanzüberhöhungen
auch näherungsweise proportional zu 1/ω 2 .
Höhere Frequenzen
Bei höheren Frequenzen wird die Nachgiebigkeit
C hautsächlich von der Masse m
bestimmt. Aus Gleichung [2] lässt sich für
höhere Frequenzen ableiten:
C = 1 m
2
ω
[4]
Für ein einfaches Feder-Masse-System
wie in Abb. 1 ist es ziemlich einfach die
schwingungsfähige Masse zu bestimmen.
In der Realität ist es jedoch häufig sehr
schwierig diese Masse zu ermitteln.
Krafteinwirkung
Statische Verformung
Krafteinwirkung
Dynamische Verformung
Abb. 3: statische und dynamische Verformung.
80 Hz verhält sich diese näherungsweise
wie ein ideal steifer Körper 1/k. Oberhalb
dieser Frequenz weicht die Tischplatte vom
idealen Verhalten ab, und scharfe Peaks
nach oben zeigen die Resonanzstellen an.
In diesem Bereich ist die Güte der Dämpfung
für die Höhe der auftretenden Amplituden
ausschlaggebend 1/cω. Die Lage der
Resonanzfrequenzen sollte so hoch wie
möglich liegen, da mit zunehmender Frequenz
die Schwingungsamplituden stark
abnehmen 1/mω 2 .
10 -3
Mit Hilfe der Nachgiebigkeitskurve lassen
sich unterschiedliche Tischplatten in ihrer
Qualität vergleichen. Eine gängige Größe
ist der so genannte Q-Faktor. Er gibt den
Faktor der Resonanzüberhöhung im Vergleich
zu einem ideal starren Körper bei
der ersten Resonanzstelle an (Abb. 4).
Q = A [5]
B
Je kleiner der Q-Faktor ist, desto weniger
störend wirken sich Resonanzen auf die
Anwendung aus. Beispielsweise besitzen
Optische Tische mit Stahlwabenkern Werte
von Q ≈ 4, mit Aluminiumwabenkern
Q ≈ 12 und ein Granitblock Q ≈ 460.
Schwingungsmoden
Eine typische rechteckige Optische Tischplatte
kann in unterschiedlichen Moden
schwingen: entlang der kurzen oder entlang
der langen Achse und wie bei einer
Torsionsschwingung (Abb. 5). Jede dieser
Moden hat eine eigene charakteristische
Resonanzfrequenz und lässt sich einem
Peak in der Nachgiebigkeitskurve (Abb. 4)
zuordnen.
Design Optischer Tischplatten
Aus den vorangegangenen theoretischen
Betrachtungen ergeben sich die drei
Grundanforderungen an das Design eines
Optischen Tisches:
● hohe statische und dynamische Steifigkeit
(siehe Abb. 3)
● hohe Dämpfung
● Lage der ersten Resonanzstelle oberhalb
von 100 Hz
Die statische Steifigkeit beschreibt die
auftretende Biegung durch eine zeitlich
konstante Krafteinwirkung. Dagegen
beschreibt die dynamische Steifigkeit die
Verbiegung bei harmonischer Krafteinwirkung
mit einer bestimmten Frequenz.
Die in Abb. 4 dargestellte Nachgiebigkeitskurve
einer Optischen Tischplatte über der
Frequenz zeigt: Bis zu einer Frequenz von
Nachgiebigkeit (in./lb)
10 -4
10 -5
10 -6
10 -7
Ideal steifer Körper
f 0
f 1
f 3
f 4
10 -7
10 -8 10 100 Erste Resonanzstelle 1000
Frequenz (Hz)
Abb. 4: Nachgiebigkeitskurve einer Optischen Tischplatte.
LOG C
A
Q= A 10 -3
B
B
LOG I
10 -4
10 -5
10 -6
Nachgiebigkeit (mm/N)
No. 8 | 4. Quartal 2005 optolines 15

BASICS
f 0 f 2
f 1 f 3
Abb. 5: Schwingungsmoden einer rechteckigen
Optischen Tischplatte.
Material und Aufbau einer
Optischen Tischplatte
Nun stellt sich die Frage nach dem optimalen
Material für eine Optische Tischplatte.
In der Vergangenheit wurden diese häufig
aus Beton oder Granit gefertigt. Beide
Materialien besitzen eine hohe Dichte,
haben aber den Nachteil, dass sie Wasser
absorbieren und sich danach verformen.
Ein weiteres in Frage kommendes Material
ist Stahl. Neben der hohen Dichte
besitzt er auch noch eine hohe Festigkeit.
Nachteilig bei einer massiven Stahlplatte
ist jedoch, dass sie bei unterschiedlichen
Frequenzen klingt wie eine „Glocke“.
Beim Design einer Optischen Tischplatte
galt es deshalb zunächst, ein Material
und eine Struktur zu finden, welche die
Anforderungen „hohe“ Dichte, Steifigkeit
und Dämpfung erfüllen. Die Lösung für
die Struktur konnte direkt von der Natur
abgeschaut werden: Genau diese Anforderungen
erfüllt die in Stahl ausgeführte
Bienenwabe.
Die Theorie zum Stahlwabenkern
Betrachtet man die Biegefestigkeit eines
dünnen Metallstreifens, so stellt man fest,
dass dieser in seiner Längsrichtung sehr
formbeständig (Abb. 6) ist. Würde man
das Innere einer Optischen Tischplatte mit
vertikal angeordneten und parallel zueinander
verlaufenden Metallstreifen ausfüllen,
hätte die Platte in der Richtung der
Streifen eine sehr viel höhere Formbeständigkeit
als in die übrigen Richtungen.
Im nächsten Schritt betrachtet man nun
die Konstruktion, bei der die Metallstreifen
unter einem Winkel von 90° zueinander
angeordnet und fest miteinander verbunden
sind (Waffelmuster). Durch diese
Anordnung besitzt die Tischplatte in ihren
beiden Hauptbiegerichtungen eine hohe
Formbeständigkeit. Wie jedoch in Abb. 5
zu sehen ist, kann es auch zu einer Torsion
der Platte kommen. Die Verformung tritt
in Richtung der Ebene auf, die unter 45°
zu den beiden rechtwinklig angeordneten
Metallstreifen steht. In dieser Richtung
wird die Formbeständigkeit auch durch
eine rechtwinklige Konstruktion nicht
verbessert. Offensichtlich ist es vorteilhaft
eine Struktur zu finden, bei der die
Metallstreifen unter einem Zwischenwinkel
angeordnet sind. Dieser Anforderung wird
die Honigwabe nahezu gerecht. Sie kann
als sechseckige oder sinusförmige Zelle
geformt sein.
Aufbau der Optischen Tischplatte
und Breadboards von LINOS und
TMC
Damit eine möglichst große Steifigkeit
und optimale Dämpfung erzielt wird,
haben LINOS und TMC alle aus der Theorie
gewonnenen Richtlinien konsequent
umgesetzt. Ihre Tischplatten zählen daher
zur Klasse der Besten der am Markt
erhältlichen Optischen Tischplatten und
Breadboards. Die Optischen Tischplatten
(Abb. 7) bestehen aus einem Stahlwabenkern,
der unter Verwendung eines speziellen
Epoxidharzes unter hohem Druck
zwischen zwei geläppten Granitplatten mit
der Deck- und der Bodenplatte verbunden
wird. Die Seitenwände sind ebenfalls aus
Stahl gefertigt und bilden daher mit den
übrigen Bestandteilen des Tisches einen
strukturell konsequent einheitlichen Aufbau.
Im Inneren sind die Tischplatten mit
jeweils speziell abgestimmten Dämpfungsmechanismen
ausgestattet: Dämpfungsmatten
an den Seitenwänden und Dämpfungsmassen
an strategischen Punkten der
Tische. Die Breitbandcharakteristik dieser
Einrichtungen wirkt auch bei wechselnden
Belastungen gleichermaßen effizient. Die
Gewindebohrungen sind gegen das Innere
des Tisches mittels spezieller Kappen
versiegelt. Diese CleanTop Ausstattung
verhindert, dass die Verklebung beschädigt
wird – beispielsweise durch eintretende
aggressive Flüssigkeiten.
Stahlwabenkern
Der Stahlwabenkern besteht aus einem
0,25 mm dicken, korrosionsfest beschichteten
Stahlblech. Der Wabenquerschnitt
kann aufgrund der schlanken Kappen,
welche bei der CleanTop Ausstattung
Verwendung finden, auf 3 cm 2 reduziert
werden. Diese hohe Wabendichte sorgt für
eine exzellente Steifigkeit der Optischen
Tischplatte. Die mittlere räumliche Wabendichte
beträgt 0,27 g/cm 3 und der Schermodul
des Wabenkerns 1,9 x 10 9 N/m 2 .
Deckplatte
Die Deckplatte wird spannungsfrei direkt
mit dem Wabenkern verbunden. Sie
besteht aus einem kaltgewalzten ferromagnetischen
Edelstahl. Die Dicke beträgt
wahlweise 3 oder 5 mm. Die Planität ist
besser als +/- 0,13 mm über die gesamte
Tischfläche. Um störende Reflexe weitestgehend
auszuschließen, ist die Oberfläche
angeschliffen.
Parallele Anordnung
Ineinander verzahnte
Anordnung (Waffelstruktur)
Sinusförmige oder hexagonale
Anordnung (Wabenstruktur)
Richtung der
maximalen
Steifigkeit
Abb. 6: Richtung der maximalen Steifigkeit bei
unterschiedlichen Strukturen.
16 optolines No. 8 | 4. Quartal 2005

BASICS
Edelstahldeckplatte mit
Planität besser als ± 0,13 mm
Faserverstärkte Vinyl-
Beschichtung
zum Schutz der
Stahlweitenwände
Seitenwände aus
1,9 mm starkem
kaltgewalztem,
geformtem Stahl
Geschnittene
Gewindebohrungen
im Raster 25 mm
Stahlbodenplatte
Chemisch resistente
Nylon 6 Kappe
unter jeder einzelnen
Gewindebohrung,
CleanTop II Verfahren
Stahlwabenkern
Wabenquerschnitt 3 cm 2
CleanTop II Ausstattung
Die neue CleanTop II Ausstattung der
Tische ist die beste Methode, um den
Wabenkern vor äußeren Einflüssen, z.B.
eindringenden aggressiven Flüssigkeiten,
zu schützen. Das patentierte Verfahren
erlaubt den Abschluss jeder einzelnen
Gewindebohrung durch eine Kappe
aus chemisch resistentem Nylon 6 oder
optional aus rostfreiem Edelstahl. Die
Kappen werden einzeln unter den Gewindebohrungen
mit Epoxidkleber befestigt.
Die schlanke, zylindrische Form der Kappen
des CleanTop II Prinzips erlaubt die
große Dichte und damit außergewöhnliche
Stabilität des Wabenkerns. Die freie Eindrehtiefe
für Schrauben und Gewindestifte
beträgt ca. 25 mm.
Abb. 7: Aufbau einer Optischen Tischplatte von LINOS und TMC.
Effiziente innere Dämpfung
Bodenplatte
Die Bodenplatte ist wie die Deckplatte
ebenfalls spannungsfrei und nach demselben
Verfahren mit der Wabenstruktur
verbunden. Sie besteht aus kaltgewalztem
Stahl, der mit schwarzem Epoxid-Lack
behandelt ist.
Seitenwände
Wegen der höheren Steifigkeit und der
strukturellen Einheitlichkeit des Tisches
bestehen die Seitenwände ebenfalls aus
kaltgewalztem Stahl von 1,9 mm Stärke.
Dieser einheitliche Tischaufbau gewährleistet
bei thermischen Driften oder
lokalen Erwärmungen eine gleichförmige
Ausdehnung des Optischen Tisches. Tischbiegungen
(Bimetalleffekt) sind dadurch
nahezu ausgeschlossen. Die Seitenwände
sind an den Stoßkanten verschweißt und
auf der Innenseite mit Dämpfungsmatten
versehen.
Gewindebohrungen
Alle Gewindebohrungen sind mit Präzisionswerkzeugen
direkt in die Deckplatte
eingeschnitten. Eine saubere Fase schließt
Verletzungen aus. Im Gegensatz zur Verwendung
von Gewindeeinsätzen und
-hülsen können diese Gewinde auf Zug
und Druck gleichermaßen belastet werden.
Eine strukturelle Dämpfung ist notwendig,
um die Empfindlichkeit gegenüber
dynamischen Anregungen von außen zu
minimieren und Schwingungsenergie zu
absorbieren, die von der Tischplatte aufgenommen
wurde. Viele Hersteller verwenden
visko-elastische Kleber beim Zusam-
Allgemeine Spezifikationen der Tischplatten von LINOS und TMC
Kern
Schermodul des Kerns 19300 kg/cm 2
Kerndicht 230 kg/m 3
Wabenquerschnitt < 3 cm 2
Deckplatte
Bodenplatte
Seitenwände
Gewindebohrungen
Typische Lage der ersten Resonanzstelle
Typischer Q-Faktor < 4
Stahlwabenkern, geschlossene Zellen, 0,25 mm Stahlblech
400er magnetischer rostfreier Edelstahl, wahlweise
3 oder 5 mm stark
Stahlplatte mit schwarzer Lackschutzschicht, gleiche
Stärke wie Deckplatte
1,9 mm starke Stahlplatte mit faserverstärkter
Vinyl-Schutzschicht
Geschnittene M6 Gewinde im Raster 25 mm durch
Nylon- oder Edelstahlkappen verschlossen,
CleanTop II Verfahren
> 220 Hz
No. 8 | 4. Quartal 2005 optolines 17

LINOS LIVE
menfügen der Platten. Dabei wird die
Steifigkeit erheblich beeinträchtigt. TMC
arbeitet nur mit aushärtenden Harzen und
zusätzlichen Dämpfungsmassen. Dieses
System altert nicht, gast nicht aus und ist
auf jeden Tisch individuell abgestimmt.
TMC hält die oben aufgeführten Konstruktionsprinzipien
bei der Herstellung der
Optischen Tischplatten konsequent ein.
Dieses Qualitätsprinzip führt zu Tischen
der Spitzenklasse, ihre Steifigkeit ist nach
wie vor unerreicht.
Trockene Dämpfung
Die Schwingungsdämpfung der Optischen
Tische basiert auf einem System der trockenen
Dämpfung, das breitbandig alle
vorhandenen Schwingungen abschwächt.
Gegenüber Öldämpfern besitzt die
trockene Dämpfung mehrere Vorteile.
Öldämpfer sind nur dort besonders gut,
wo sie auf verschiedene Frequenzen abgestimmt
sind. Über längere Zeit können sie
ihre Dämpfungscharakteristik ändern. Die
Eigenfrequenz eines Optischen Tisches
variiert mit der Belastung, Lastverteilung,
Temperatur und der Präsenz der Dämpfer
selbst. In der Praxis ist es jedoch schwierig,
die Dämpfer auf eine bestimmte Frequenz
einzustellen. Die Breitbandtechnik ist daher
der effektivere Weg, einen Optischen Tisch
zu dämpfen. Je nach Anwendung bieten
LINOS und TMC drei Dämpfungsklassen
an.
LINOS Weihnachtsrätsel 2005
Liebe Leserinnen und Leser!
Machen Sie mit beim großen LINOS Weihnachtsrätsel 2005 und gewinnen Sie mit
etwas Glück einen der drei wertvollen Preise. Notieren Sie unter den sechs LINOS Produktabbildungen
den jeweiligen Namen – diese kommen fast alle in dieser optolines Ausgabe
vor! Wenn Sie die nummerierten Buchstabenfelder in die richtige Reihenfolge bringen,
erhalten Sie automatisch das Lösungswort, das einen beliebten Treffpunkt in der Vorweihnachtszeit
beschreibt.
Bitte senden Sie das Lösungswort unter der Betreffzeile LINOS Weihnachtsrätsel 2005
per E-Mail an janine.jagemann@linos.de.
Einsendeschluss ist Dienstag, der 20. Dezember 2005. Es entscheidet das Los.
Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter von LINOS und deren Familienangehörige können
leider nicht teilnehmen! Der Rechtsweg ist ausgeschlossen. Die Gewinne werden noch
vor Weihnachten versandt!
Viel Glück!
Das können Sie gewinnen!
1. Preis: 1 i-pod nano
2. Preis: 1 MP 3 Player
3. Preis: 1 SENSEO Kaffeemaschine
1 2
7 4 8
Fokus auf Optische Tischplatten
von LINOS und des Kooperationspartners
TMC
● strukturell konsequent einheitlicher
Aufbau aus Stahl
● Stahlwabenkern mit hoher Dichte
● höchste statische und dynamische
Steifigkeit
● geschnittene Gewinde M6
6 10 5
9 11
● Gewindeversiegelung durch
CleanTop II Verfahren
3
Das Lösungswort ist „ein beliebter Treffpunkt in der Adventszeit“
12
1 2 3 4 5 6 7 4 8 9 10 6 11 12 8
> Kontakt:
sales@linos.de
18 optolines No. 8 | 4. Quartal 2005

LINOS LIVE
LINOS „Roadshows“ – für Sie unterwegs
Produktpräsentationen und Fachvorträge vor Ort
Nach den Vorträgen Produktpräsentationen am
LINOS Stand – Physiker Stefan Mewes von LINOS in
Göttingen beim „Tag der Physik“ in Oldenburg.
Seit mehreren Jahren präsentiert LINOS regelmäßig
Produktneuheiten in Form von „Roadshows“ vor Ort:
in wissenschaftlichen Forschungseinrichtungen und
in der Industrie. Die optischen und mechanischen
Komponenten und Systeme aus dem LINOS Katalog
können dann hautnah in Aktion erlebt, angefasst und
auch ausprobiert werden. Fachvorträge von LINOS Pro-
LINOS 2006
Auf allen wichtigen Messen und Tagungen
Termin Messe Ort weitere Infos
21. bis 26.
Jan 2006
29. Jan bis
01. Feb 2006
23. bis 24.
Mär 2006
13. bis 17.
Mär 2006
27. bis 31.
Mär 2006
21. bis 23.
Mär 2006
Photonics
West
ASSP
San Jose CA, USA
Lake Tahoe,
Nv USA
duktmanagern oder Mitarbeitern aus der Entwicklung
vertiefen die Anwendungsmöglichkeiten oder haben
theoretischen Hintergrund. Zum „Tag der Physik“, an
der Universität Oldenburg hielt Stefan Mewes beispielsweise
Anfang November Vorträge über „Faseroptik“
und „Optische Schichten“. Weitere „Roadshows“
führten LINOS in diesem Jahr nach Belgien und in die
Niederlande, Berlin Adlershof, ins Optische Institut der
TU Berlin, zur Physikalisch-Technischen Bundesanstalt
nach Braunschweig und in das Astrophysikalische Institut
Potsdam.
Wenn auch Sie
Interesse an
einer Ausstellung
und/oder
einem Fachvortrag
von LINOS
haben, wenden
Sie sich bitte
an:
sales@linos.de
www.spie.org
www.osa.org/meetings/topicals/assp/
LOB Berlin www.laser-optik-berlin.de
DPG Tagung Frankfurt / M. http://frankfurt06.dpg-tagungen.de
DPG Tagung Dresden http://dresden06.dpg-tagungen.de
LASER Shanghai, China www.global-electronics.net
Redaktion optolines
Doppelstandbild Gauß-Weber
Göttingen besitzt seit 1899 eines der wenigen bedeutenden
Doppelstandbilder. Es wurde durch Spendengelder
aus der ganzen Welt verwirklicht. Der Berliner
Bildhauer Prof. Ferdinand Hartzer stellte Carl Friedrich
Gauß und Wilhelm Weber im Dialog über den elektromagnetischen
Telegraphen dar (siehe Seite 3).
> Kontakt: janine.jagemann@linos.de
Norbert Henze, Bastian Dzeia, Janine Jagemann,
Thömas Thöniß.
Literaturtipp
Handbook of Optical Systems,
Volume I
Auf gut 800 Seiten des
Werkes werden sowohl die
notwendigen Grundlagen
der paraxialen Optik, der
Fotometrie bzw. Radiometrie,
der Strahldurchrechnung als
auch Materialeffekte und
wichtige Nebenaspekte wie
z.B. Lichtquellen, Sensoren
und Grenzflächen behandelt.
Hervorzuheben ist dabei die Tiefe, die das Buch für die
rein optischen Themenfelder aufweist. Viele Formeln
– insgesamt weit über 1.000 – sowie umfangreiche
Referenzen helfen dem Leser schnell, konkrete Hilfe
zu Problemen und Fragestellungen zu finden. Mehr als
700 farbige Darstellungen verdeutlichen die teilweise
komplexen Sachverhalte. Dem Autor Herbert Gross,
langjähriger Leiter der Optik-Design-Abteilung bei
der Carl Zeiss AG, gelingt es, die für die Entwicklung
optischer Systeme maßgeblichen Grundlagen in einem
Buch darzustellen. Die Autoren sind allesamt erfahrene
Experten aus der Industrie. Das Standardwerk ist auf
6 Bände ausgelegt, die bis Mai 2008 erscheinen werden.
Aus dem Inhalt
Vol 1 : Fundamentals of Technical Optics
1 Introduction
2 Paraxial optics
3 Dielectric interfaces
4 Materials
5 Raytracing
6 Photometry
7 Lightsources
8 Sensors and receivers
9 Theory of color
10 Optical systems
11 Aberrations
12 Waveoptics
13 Plates and prisms
14 Gratings
15 Special components
16 Testing
Herbert Gross (Hrsg.), Handbook of Optical
Systems, Volume 1: Fundamentals of Technical
Optics – Optical Systems (Band 1), 1. Auflage,
Januar 2005, 298,- Euro, 826 Seiten, Hardcover,
ISBN 3-527-40377-9 - Wiley-VCH, Berlin.
Schnäppchenpreise
Sonderverkaufsaktion 2005
10 % Nachlass! Nutzen Sie diese einmalige Chance:
Auf die hochwertigen Optischen Tische, Breadboards
und Labortische von LINOS und TMC gewährt Ihnen
LINOS bis zum 31. Januar 2006 10 % Preisnachlass!
Bitte beachten Sie außerdem unsere optolines
Beilage Sonderverkaufsaktion Herbst 2005
(gültig für Deutschland und Österreich).
Auf der Liste finden Sie preisreduzierte Linsen, Spiegel,
Prismen und viele weitere LINOS Artikel.
Achtung: Von einigen Produkten gibt es nur noch
wenige Stück auf Lager!
> www.optolines.de
Impressum
No. 8 | 4. Quartal 2005 optolines
Herausgeber: LINOS Photonics GmbH & Co. KG,
Geschäftsbereich Industrial Manufacturing
Königsallee 23, D-37081 Göttingen
FON +49 (0)5 51 / 69 35-0, www.linos.de
© Konzeption, Layout und Produktion:
BEISERT & HINZ UNTERNEHMENSKOMMUNIKATION GbR
Stumpfebiel 6, D-37073 Göttingen
in Zusammenarbeit mit P.O.S. Network
Fotonachweis: Fotostudio Czerwonski Göttingen,
BEISERT & HINZ Göttingen, LINOS Göttingen
19

Welcome to Silent-Island
Schwingungsisolierte Tischsysteme, Arbeitsplattformen
und Faraday Käfige
TableTop
Workstations
Optische Tischsysteme
LINOS Photonics GmbH & Co. KG
Industrial Manufacturing
D-37081 Göttingen
Telefon +49 (0) 551 6935 0
E-mail: sales@linos.de
www.linos-katalog.de