Diamantdrehen komplexer diffraktiver Mikrostrukturen

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Die Funktionseigenschaften optischer Oberflächen können durch Mikrostrukturen erheblich erweitert werden, insbesondere durch diffraktive Effekte, die für technische Anwendungen von Bedeutung sind. Ein wichtiges Marktsegment sind optische Sicherheitsmerkmale, die zur Fälschungssicherheit von Ausweisen und Dokumenten beitragen. In dieser Arbeit wurde ein Diamantdrehprozess zur Herstellung komplexer diffraktiver Mikrostrukturen entwickelt, wobei die Einflüsse auf das Fertigungsergebnis umfassend untersucht wurden. Der Einsatz eines speziell entwickelten Piezoaktors, dem nano Fast Tool Servo (nFTS), ermöglicht eine Schnitttiefe mit einer Genauigkeit im einstelligen Nanometerbereich und bei Frequenzen von mehreren Kilohertz. Dies erlaubt die Fertigung diamantgedrehter Hologramme (DTH), die durch ihre individuelle Oberflächentopographie eine nahezu beliebige und definierte Strahlformung von kohärenter Strahlung ermöglichen. Um die optische Funktion der DTH sicherzustellen, sind höchste Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit erforderlich. Die wissenschaftliche Zielsetzung dieser Arbeit besteht darin, die prozesstechnischen Einflussgrößen auf die Strukturqualität diamantgedrehter Mikrostrukturen zu untersuchen und ein Verständnis der werkstofflichen Einflüsse zu erarbeiten, die entscheidend für die Strukturqualität sind.