Diamantdrehen komplexer diffraktiver Mikrostrukturen

Die Funktionseigenschaften von optischen Oberflächen können durch die Einbringung von Mikrostrukturen erheblich erweitert werden. Die diffraktiven Effekte, die durch die Mikrostrukturen verursacht werden, lassen sich für viele technische Anwendungen nutzen. Ein sehr bedeutsames Marktsegment mit einer weiten Verbreitung stellen optische Sicherheitsmerkmale dar, die beispielsweise auf Ausweisen oder Dokumenten zur Fälschungssicherheit beitragen. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Diamantdrehprozess für die Fertigung komplexer diffraktiver Mikrostrukturen entwickelt und Einflüsse auf das Fertigungsergebnis grundlegend erforscht. Mit dem Einsatz eines speziell für diesen Prozess entwickelten Piezoaktors, dem nano Fast Tool Servo (nFTS), kann die Schnitttiefe mit einer Genauigkeit im einstelligen Nanometerbereich und bei einer Frequenz von mehreren Kilohertz vorgenommen werden. Damit ist es möglich diamantgedrehte Hologramme (DTH) zu fertigen, die durch ihre gezielt eingebrachte und individuelle Oberflächentopographie eine nahezu beliebige, aber gleichzeitig definierte Strahlformung von kohärenter Strahlung ermöglichen. Damit die optische Funktion der DTH gewährleistet werden kann, werden höchste Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit gestellt. Die wissenschaftliche Zielsetzung dieser Arbeit ist es somit, die prozesstechnischen Einflussgrößen auf die Strukturqualität diamantgedrehter Mikrostrukturen zu untersuchen und ein Verständnis der werkstofflichen Einflüsse, die maßgeblich die Strukturqualität bedingen, zu erarbeiten.