PhoenixD - Simulation, Fabrikation und Anwendung optischer Systeme

Das Prägen von Mikro- und insbesondere Nanostrukturen stellt besonders hohe Anforderungen an die verwendeten Maschinen und Werkzeuge sowie die Präzision, mit der die Umformung ausgeführt wird. Neben oftmals unvermeidbaren maschinen- und werkzeugseitigen Störgrößen wie Führungsungenauigkeiten, Lagerspielen oder temperaturbedingten Ausdehnungen im Antriebsstrang hat auch betriebsbedingter Verschleiß verschiedener Maschinen- und Werkzeugelemente einen wesentlichen Einfluss auf das Prägeergebnis. Darüber hinaus müssen bei der Auslegung des Prägeprozesses auch die werkstoffspezifischen Effekte berücksichtigt werden.

Die daraus resultierende Herausforderung besteht darin, diesen Effekten mittels aktiver Prozesssteuerung entgegen zu wirken. Im Rahmen des breit angelegten Exzellenzclusters PhoenixD wird am IFUM eine technische Lösung entwickelt, welche es ermöglicht, äußere Einflüsse auf den Prägeprozess zu kompensieren und unter Anwendung von innovativer Antriebs- sowie neuartiger Messtechnik die exakte Positionierung des Prägestempels sicherzustellen, so dass Mikro- und Nanostrukturen reproduzierbar mit einer besonders hohen Güte übertragen werden können. Mit Hilfe dieser neuartigen Produktionsmethode, wird es möglich, diffraktive Strukturen im Nanometerbereich in beispielsweise Kunststofffolien zu prägen. Diese sollen zukünftig Anwendung in optischen Präzisionssystemen finden. Bereits kleinste Abweichungen zur Soll-Geometrie der Struktur beeinträchtigen die spätere Funktion erheblich.