Ebene Keramiksubstrate und neue Montagetechnologien zum ...

Kapitel 1
Baugruppe im montierten Zustand und unter allen Betriebs- und Lagerbedingungen
zu gewährleisten. Wesentliche optomechanische Bauelemente sind die Systemplattform
und Fassungen für die optischen Bauelemente.
Die Systemplattform stellt das Bezugskoordinatensystem und die mechanische Basis
zum Aufbau des hybrid-optischen Systems zur Verfügung. Für zweidimensionale
freiraumoptische Systeme bieten sich ebene Plattformen an, prinzipiell sind aber beliebige
und dem Anwendungsfall angepasste Bauformen möglich. Allgemeine Anforderungen
an die Systemplattform sind eine ausreichende mechanische Stabilität, teilweise
eine wenigstens partiell gute Wärmeleitfähigkeit, die Verfügbarkeit geeigneter
Bearbeitungs- und Strukturierungstechnologien für das Material der Plattform und die
Kompatibilität mit Fügeverfahren wie Klemmen, Kleben oder Löten [ZAP-04].
Fassungen dienen der Aufnahme optischer Bauelemente auf bzw. in der Plattform,
um diese stabil in der vorgesehenen Lage zu halten [KRA-04]. Darüber hinaus soll
eine Fassung den Streulichtanteil begrenzen, nicht vignettierend auf den Strahlengang
wirken und bei Prismen die Totalreflexion nicht stören [NAU-92]. Als Schnittstelle
zwischen oft sehr unterschiedlichen Materialien wie zum Beispiel Gläsern und
Metallen kommt der konstruktiven Auslegung von Fassungen besondere Bedeutung
zu. Ziel ist es, unzulässige mechanische Spannungen, die aus Fügekräften oder
thermomechanischer Beanspruchung resultieren, zu minimieren, da diese zur
Beeinträchtigung der Funktion oder zur Zerstörung der optischen Bauelemente
führen können. Klassische Formen der Fassung sind beispielsweise Ringschneiden
und Vorschraubringe für rundoptische Bauelemente (z.B. Linsen) und justierbare
Aufnahmen, z.B. Prismenstühle, für planoptische Bauelemente [YOD-98]. Ist die
mechanische Struktur der Fassung direkt in die Systemplattform der optischen Baugruppe
integriert, bezeichnet man die Fassung als unmittelbar. Im Gegensatz dazu
werden mittelbare Fassungen als separate mechanische Bauelemente ausgeführt,
die die Verbindung zwischen Bauelement und Systemplattform herstellen.
Die Montage eines hybrid-optischen Systems umfasst die Gesamtheit der Technologien
und Prozesse, mit deren Hilfe eine Baugruppe aus diskreten Bauelementen
zusammengesetzt wird mit dem Ziel, jedes einzelne Bauelement an der jeweiligen
Soll-Position im Gesamtsystem zu positionieren und zu fixieren [VDI2860]. Die Montage
umfasst mehrere Teilprozesse. Beim Magazinieren und Zuführen erfolgt das
definierten Bereitstellen der Bauelemente für den Montageprozess. Die Handhabung
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