Dissertation

5. Optische Systemintegration 109
Tabelle 5.3.: Parameter der bikonischen Linse.
R x
R y
0,622 mm
0,669 mm
k x -1,271
k y -1,748
c r ist die Krümmung und berechnet sich aus dem Kehrwert des Radius (c r =
1/R r ). r ist die radiale Koordinate und k r ist die konische Konstante. Die konische
Konstante ist kleiner als -1 für Hyperbeln, genau -1 für Parabeln, zwischen -1 und
0 für Ellipsen und gleich 0 für Kreise. Für eine bikonische Linsenfläche, also eine
Linsenfläche mit unterschiedlichen Radien und konischen Konstanten in x und y,
ergibt sich für die z-Koordinate
z =
c x x 2 + c y y 2
1 + [1 − (1 + k x )c 2 xx 2 − (1 + k y )c 2 yy 2 . (5.3)
] 1/2
Die Linse wurde in ZEMAX im nichtsequentiellen Modus optimiert, so dass alle
Strahlen den Primärdetektor treffen. Die folgenden Parameter wurden als Variablen
gesetzt: die Linsenradien, die konischen Konstanten, der Winkel der Verkippung
der Linse um die y-Achse, der Abstand zwischen VCSEL und Linsenscheitel
in x und z. Tabelle 5.3 enthält die ermittelten Parameter der Linsenfläche. Das
Element ist um 2,372 ◦ um die y-Achse verkippt und der Abstand zwischen Linsenscheitel
und VCSEL beträgt ∆x=0,335 mm und ∆z=1,5 mm. Bild 5.8 (a)
zeigt die Parameter. Das Element wurde mit einer Ultrapräzisionsfräsmaschine
Kugler Microgantry ® nano5X von S. Stoebenau gefertigt [105]. Bild 5.8 (b) zeigt
ein Foto der fertigen Linsenfläche.
(a)
(b)
Linsenscheitel
Dz
Dx
Verkippung
z
y
x
Bild 5.8.: (a) Parameter der bikonischen Linse und (b) Foto des gefertigten Elementes.