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Erstellt: Mon, 09 Dec 2019 23:04:38 +0100 in 1.8089 sec


Kirchner, Johannes; Mastylo, Rostyslav; Gerhardt, Uwe; Sasiuk, Taras; Weidenfeller, Laura; Hofmann, Martin; Kühnel, Michael; Sinzinger, Stefan; Manske, Eberhard;
Fasergekoppelter konfokaler Sensor zur exakten Abstandsregelung für maskenlose Lithografieanwendungen. - In: 20. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2019 : NürnbergConvention Center, 25. und 26. Juni 2019. - Wunstorf/Germany : AMA Service GmbH, (2019), S. 610-616

Maskenlose Fotolithografie findet auch abseits der Halbleitertechnik hohe und immer weiterwachsende Bedeutsamkeit [1, 2]. Als dauerhaftes und wesentliches Entwicklungsziel hat sich die Vergrößerung der Packungsdichte der Mikro- bzw. Nanostrukturen herausgestellt. Dazu ist es nötig die angewendeten Lithografieprozesse zu optimieren und die Strukturen mit sehr hoher Präzision und einer sehr guten Reproduzierbarkeit zu fertigen. Eine Form der maskenlosen Lithografie wird durch Direct-Laser-Writing (DLW) beschrieben [3]. Bei diesem Prozess ist die Strukturbreite von der Fokussierbarkeit und der axialen Ausrichtung des verwendeten Fabrikationslasers abhängig. Um die Präzision dieser Lithografieanwendung und der zu entwickelnden Strukturgeometrie zu erhöhen, wird eine Nanopositionier- und Nanomessmaschine (NPMM) zur relativen Ausrichtung der beschichteten Probe zum Laserstrahl verwendet [4]. Ein neuentwickelter chromatisch-konfokaler Sensor scannt dafür die Topographie der Probenoberfläche und regelt den Maschinenhub so nach, dass der Polymerisationsprozess stets in der Brennebene des Fabrikationslasers stattfindet.



https://doi.org/10.5162/sensoren2019/P1.14
Schädel, Martin; Baldauf, Julia; Thronicke, Nicole; Mitrenga, Dennis; Karolewski, Dominik; Ortlepp, Hans-Georg; Grewe, Adrian; Sinzinger, Stefan; Ortlepp, Thomas;
Aktorisches Miniaturspektrometer für die Gassensorik. - In: 20. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2019 : NürnbergConvention Center, 25. und 26. Juni 2019. - Wunstorf/Germany : AMA Service GmbH, (2019), S. 125-129

https://doi.org/10.5162/sensoren2019/2.1.3
Koch, Felix; Burkhardt, Matthias; Schnabel, Mike; Glaser, Tilman; Sinzinger, Stefan;
Methoden zur Charakterisierung optischer Gitter über einen großen Ortsfrequenzbereich. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 120 (2019), A36, insges. 2 S.

https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:0287-2019-A036-4
Behrens, Arne; Hentschel, Martina; Sinzinger, Stefan;
Untersuchung deformierter optischer Mikrokavitäten anhand des abgestrahlten Fernfelds. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 120 (2019), B17, insges. 2 S.

https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:0287-2019-B017-3
Lenk, Leonhard; Grewe, Adrian; Sinzinger, Stefan;
Mehrlagige diffraktive Alvarez-Lohmann Linsen für polychromatische Anwendungen :
Multi-layer diffractive Alvarez-Lohmann lenses for polychromatic applications. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 120 (2019), A21, insges. 2 S.

https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:0287-2019-A021-7
Hofmann, Meike; Römer, Robert; Lemke, Karen; Sinzinger, Stefan;
Optimierung der Abbildungseigenschaften eines Lichtschichtmikroskops durch die Beleuchtung mit einem Talbotteppich :
Optimization of the imaging properties of a light sheet fluorescence microscope (LSFM) by illumination with Talbot carpets. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 120 (2019), A6, insges. 2 S.

https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:0287-2019-A006-1
Kirchner, Johannes; Mastylo, Rostyslav; Gerhardt, Uwe; Fern, Florian; Schienbein, Ralf; Weidenfeller, Laura; Hofmann, Martin; Sasiuk, Taras; Sinzinger, Stefan; Manske, Eberhard;
Applications of a fiber coupled chromatic confocal sensor in nanopositioning and nanomeasuring machines :
Anwendungen eines fasergekoppelten chromatisch konfokalen Sensors in Nanopositionier- und Nanomessmaschinen. - In: Technisches Messen : tm ; Sensoren, Geräte, Systeme ; Organ des AMA Fachverbands für Sensorik e.V. und der NAMUR, Normenarbeitsgemeinschaft für Mess- und Regelungstechnik der Chemischen Industrie. - Berlin : De Gruyter, ISSN 2196-7113, Bd. 86 (2019), S1, S. S17-S21

https://doi.org/10.1515/teme-2019-0041
Weigel, Christoph; Sinzinger, Stefan; Hoffmann, Martin;
Comparision of deep etched borosilicate glasses in a fluorine based plasma. - In: IEEE Xplore digital library - New York, NY : IEEE, (2019), S. 1678-1681

https://doi.org/10.1109/TRANSDUCERS.2019.8808269
Dittrich, Paul-Gerald; Bichra, Mohamed; Stiehler, Daniel; Pfützenreuter, Christian; Radtke, Lisa; Rosenberger, Maik; Notni, Gunther;
Extended characterization of multispectral resolving filter-on-chip snapshot-mosaic CMOS cameras. - In: Algorithms, Technologies, and Applications for Multispectral and Hyperspectral Imagery XXV : 16-18 April 2019, Baltimore, Maryland, United States. - Bellingham, Washington, USA : SPIE, (2019), S. 109860I-1-109860I-11

https://doi.org/10.1117/12.2518842
Weidenfeller, Laura; Hofmann, Martin; Kirchner, Johannes; Supreeti, Shraddha; Rangelow, Ivo W.; Sinzinger, Stefan; Manske, Eberhard;
Micro- and nanofabrication technologies using the nanopositioning and nanomeasuring machines. - In: Optical Measurement Systems for Industrial Inspection XI : 24-27 June 2019, Munich, Germany. - Bellingham, Washington, USA : SPIE, (2019), S. 1105637-1-1105637-13

To keep up with Moore's law in future, the critical dimensions of device features must further decrease in size. Thus, the nano-electronics and nano-optics manufacturing is based on the ongoing development of the lithography and encompasses also some unconventional methods. In this context, we use the Nanopositioning and Nanomeasuring Machine (NPMM) to generate features in resist layers by means of Direct Laser Writing (DLW),1 Field Emission Scanning Probe Lithography (FE-SPL)2 and Soft UV-Nanoimprint Lithography (Soft UV-NIL)3 with highest accuracy. The NPMM was collaboratively developed by TU Ilmenau and SIOS Meßtechnik GmbH.4 The tool provides a large positioning volume of 25 mm × 25 mm × 5 mm with a positioning resolution of 0.1 nm and a repeatability of less than 0.3 nm over the full range. Previously a single electron transistor (SET) working at room temperature generated by FE-SPL has been demonstrated.5 However, the throughput is limited because of the serial writing scheme making Tennant's law (At R5 ) valid.6 Here, At is the areal throughput and R the lithographic resolution. Thus, patterning of the whole NPMM positioning area by FE-SPL is very time consuming. In order to address this problem, different strategies and/or combinations are conceivable. In this work a so-called Mix-and-Match lithography is conducted. A fast generation of structures in the sub-micron range is possible by means of DLW. By this, features such as electrical wires, contact patches for bonding or labels are generated in resist. Subsequently, we use FE-SPL in order to define the actual nano-scaled features for quantum or single electron devices. In combination, DLW and FE-SPL are maskless lithography strategies, hence, offering completely novel opportunities for rapid nanoscale prototyping of largescale resist patterns. An explanation of this technique is given in a previous publication.7 Furthermore, after reactive ion etching, the sample can be used as template for Soft UV-NIL, thus resulting in a high-throughput process chain for future quantum and/or single electron devices.



https://doi.org/10.1117/12.2528136
Pant, Kamal K.; Burada, Dali R.; Mishra, Vinod; Pant, L.M.; Ghosh, Amitava; Khan, Gufran Sayeed; Sinzinger, Stefan; Shakher, Chandra;
Intrinsic surface feature based subaperture stitching of freeform wavefront. - In: Modeling Aspects in Optical Metrology VII : 24-26 June 2019, Munich, Germany. - Bellingham, Washington, USA : SPIE, (2019), S. 1105708-1-1105708-10

The subaperture stitching technique requires the registration of freeform subapertures into global coordinate frame before stitching in order to compute entire freeform wavefront. A scanning Shack-Hartman Sensor (SHS) utilizes translation stages to scan the freeform surface in XY plane and measure the slope data of various subapertures. The measured slope data is then integrated using weighted cubic spline (WCSLI) based integration method to compute the phase data. The positioning error during scanning causes misalignments between the measured subapertures and their nominal values. The least square based subaperture stitching methods are not capable to minimize lateral misalignment errors of freeform subapertures and therefore degrade the performance of subaperture stitching process. In this work, we have utilized fiducial added planes for correction of angular and rotation misalignments of an extended cubic phase plate. An intrinsic surface feature (ISF) based registration method is used for lateral misalignment corrections. Gaussian curvature is used as an intrinsic pattern which can be defined as one of the fundamental second order geometric properties of a surface. Any shift in the peaks of the Gaussian curvature of reference and measured subaperture corresponds to lateral misalignments in X and Y directions and need to be minimized before registration of subaperture into global frame of reference. After precise registrations, all the subapertures are stitched with consistent overlapping area by using least square fitting method. A numerical validation of the proposed scheme is carried out which demonstrates the effectiveness of the proposed method to improve the subaperture stitching accuracy.



https://doi.org/10.1117/12.2526037
Ramu Burada, Dali; Pant, Kamal K.; Mishra, Vinod; Bichra, Mohamed; Khan, Gufran Sayeed; Sinzinger, Stefan; Shakher, Chandra;
Development of a metrology technique suitable for in situ measurement and corrective manufacturing of freeform optics. - In: Advanced Optical Technologies - Berlin : De Gruyter, ISSN 2192-8584, Bd. 8 (2019), 3/4, S. 203-215

The applications of freeform optical surfaces in modern optical systems are providing unique solutions over rotationally symmetric surfaces. These surfaces offer higher degrees of freedom to the designer to enhance the high-end performance of the optical system. The precise metrology of freeform optics is one of the major bottlenecks for its use in imaging applications. Modern optical fabrication methods (i.e. fast or slow tool servo configuration) are, in principle, capable to meet the challenges to generate complex freeform surfaces if supported by precise metrology feedback for error compensation. In the present work, we have developed a Shack-Hartmann sensor-based metrology technique that can be used for quantitative in situ measurement of freeform optics. The sensor head is used to measure freeform optics in the reflection mode by following the CNC tool path in the offline mode. The measurements are used as feedback for corrective machining. Quantitative analysis is also performed to estimate the error budget of the metrology system. Further, the proposed in situ metrology scheme is validated by measuring freeform surface using a coherence correlation interferometric optical profiler.



https://doi.org/10.1515/aot-2018-0072
Kreismann, Jakob; Hentschel, Martina; Behrens, Arne; Sinzinger, Stefan;
Super-directional light emission from arrays of deformed microcavities. - In: DPG-Frühjahrstagung 2019 (DPG Spring Meeting 2019) of the Condensed Matter Section (SKM) together with the Division Radiation and Medical Physics and the Working Groups Equal Opportunities, Industry and Business, Young DPG; Symposia, exhibition of scientific instruments and literature - Bad Honnef : Deutsche Physikalische Gesellschaft, (2019), KFM 4.10

Fischer, David; Sinzinger, Stefan;
Control of projection uniformity and fidelity in spatial light modulator-based holography. - In: Proceedings, 2019 IEEE International Conference on Mechatronics (ICM) : Humboldt Building, TU Ilmenau, Ilmenau, Germany, 18-20 March, 2019. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), S. 129-134

This work describes the steps necessary for a holographic pattern projection of high quality with a phase-only Liquid crystal on silicon spatial light modulator (LCoS-SLM). The aim is high-throughput optical lithography on nonplanar surfaces. Aspects of diffractive optical element calculation as well as aspects of aberration compensation are needed to increase the uniformity and fidelity of intricate patterns.



https://doi.org/10.1109/ICMECH.2019.8722858
Cao, Xinrui; Sinzinger, Stefan;
Opto-mechatronic system for control and characterization of the coherence properties of light sources. - In: Proceedings, 2019 IEEE International Conference on Mechatronics (ICM) : Humboldt Building, TU Ilmenau, Ilmenau, Germany, 18-20 March, 2019. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), S. 141-145

Two opto-mechatronic systems for optical measurements are proposed and realized. The first experimental setup is applied for determining the temporal coherence of light sources. The other opto-mechatronic system is used to study the Lau effect with a partially coherent light source, which is unconventional in Lau's experiment.



https://doi.org/10.1109/ICMECH.2019.8722891
Lenk, Leonhard; Mitschunas, Beate; Sinzinger, Stefan;
Zoom systems with tunable lenses and linear lens movements. - In: Journal of the European Optical Society - London, ISSN 1990-2573, Volume 15 (2019), issue 1, article 9, Seite 1-10

Background: Classical zoom lenses are based on movements of sub-modules along the optical axis. Generally, a constant image plane position requires at least one nonlinear sub-module movement. This nonlinearity poses a challenge for the mechanical implementation. Tuneable lenses can change their focal length without moving along the optical axis. This offers the possibility of small system lengths. Since the focal range of tuneable lenses with significant aperture diameters is still limited, the use of tuneable optics in zoom lenses is usually restricted to miniaturized applications. Methods: To solve the challenge of the nonlinear movement in classical zoom lenses and the limitations of tuneable lenses for macroscopic applications we propose a combination of both concepts. The resulting 'Hybrid Zoom Lens' involves linear movements of sub modules as well as changing the focal length of a tuneable lens. The movements of the sub-modules and the focal length tuning of the lens are already determined by the collinear layout of the zoom lens. Therefore, we focus on collinear considerations and develop a method that allows a targeted choice of specific collinear layouts for our 'Hybrid zoom lenses'. Results: Based on examples and an experimental setup we demonstrate the feasibility of our approach. We apply the proposed method to examples of classical zoom lenses and zoom lenses based exclusively on tuneable lenses. Thereby we are able to show possible advantages of our 'Hybrid zoom lenses' over these widespread system types. Conclusions: We demonstrate important collinear considerations for the integration of tuneable lenses into a zoom lens. We show that the combination of classical zoom lens concepts with tuneable lenses offers the possibility to reach smaller system lengths for macroscopic zoom lenses while requiring only a small focal tuning range of the tuneable lens.



https://doi.org/10.1186/s41476-019-0106-3
Kirchner, Johannes; Weidenfeller, Laura; Gerhardt, Uwe; Mastylo, Rostyslav; Kühnel, Michael; Sinzinger, Stefan; Manske, Eberhard;
A combined laser scanning and DLW tool for measuring and fabrication tasks with NPMM. - In: Advanced Fabrication Technologies for Micro/Nano Optics and Photonics XII : 3-5 February 2019, San Francisco, California, United States. - Bellingham, Washington, USA : SPIE, (2019), S. 1093017-1-1093017-6

In view of the increasing demands on precision optics, microelectronics and precision mechanics nanoscale structuring processes are of great interest. It is becoming more and more important to apply a large number of structures that are as small as possible to ever larger areas with high reliability and to increase the number of structures per area element (packing density). The straightness and uniformity of these structures, as well as the positioning accuracy during the fabrication of such narrow lines and points are at the center of the increase of the packing density. A further decisive role is played by the development of suitable sensors and tools for the production and measurement of these structures. The development and the combination of a new laser based probe for the measurement and a direct laser writing (DLW) tool for the creation of sub-micro structures forms the core of this topic. The new sensor is based on a confocal measuring principle. A fiber coupling is used to avoid thermal influences. At the same time, the fiber end itself serves as a confocal pinhole. For the process tool, comprehensive investigations of laser and resist parameters are necessary. The first results are shown. These two parts are investigated separately and combined at the end of the work. In order to achieve the necessary positioning accuracy, the tool is integrated into the Nanopositioning and Measurement Machine (NPMM).



https://doi.org/10.1117/12.2508263
Supreeti, Shraddha; Kirchner, Johannes; Hofmann, Martin; Mastylo, Rostyslav; Rangelow, Ivo W.; Manske, Eberhard; Hoffmann, Martin; Sinzinger, Stefan;
Integrated soft UV-nanoimprint lithography in a nanopositioning and nanomeasuring machine for accurate positioning of stamp to substrate. - In: Novel Patterning Technologies for Semiconductors, MEMS/NEMS, and MOEMS 2019 : 25-28 February 2019, San Jose, California, Unites States. - Bellingham, Washington, USA : SPIE, (2019), S. 1095819-1-1095819-7

https://doi.org/10.1117/12.2514832
Bichra, Mohamed; Meinecke, Thomas; Sinzinger, Stefan;
In-Line Verfahren zur Charakterisierung von Freiform Oberflächen :
In-line setup for the characterization of optical freeform surfaces. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 119 (2018), P45, insges. 2 S.

https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:0287-2018-P045-0
Koch, Felix; Schönbrodt, Oliver; Burkhardt, Matthias; Lehr, Dennis; Glaser, Tilman; Sinzinger, Stefan;
Optimization and manufacturing of gold gratings for pulse compression. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 119 (2018), A27, insges. 2 S.

https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:0287-2018-A027-3
Speck, Henri; Cao, Xinrui; Meinecke, Thomas; Sinzinger, Stefan;
Phase-Retrieval mit Hilfe verstimmbarer Optiken für die Fourier-Ptychographie. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 119 (2018), A26, insges. 2 S.

https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:0287-2018-A026-8
Lenk, Leonhard; Mitschunas, Beate; Sinzinger, Stefan;
Zoomoptiken mit verstimmbarer Optik und linearer Verschiebung der Einzelmodule. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 119 (2018), B17, insges. 2 S.

https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:0287-2018-B017-3
Fischer, David; Sinzinger, Stefan;
Maskenlose Lithographie für die dreidimensionale Mikrostrukturierung. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 119 (2018), B12, insges. 2 S.

https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:0287-2018-B012-1
Karthaus, Daniela;
Optimierungsmethodik für Volumen-Transmissionshologramme mit LED-Beleuchtung - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2018 - 1 Online-Ressource (X, 139 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2018

In dieser Arbeit wird eine Optimierungsmethodik vorgestellt, welche die Anpassung von Volumen-Transmissionshologrammen an die spektralen Eigenschaften und die Abstrahlcharakteristik von LEDs ermöglicht. Diese Methodik beinhaltet neben einem Designprozess zur Berechnung optimierter Hologramminformationen auch einen Simulationsansatz zur realitätsnahen Visualisierung des rekonstruierten Bildes. Sowohl bei der Berechnung als auch bei der Simulation werden LED-Parameter wie Wellenlänge, Divergenzwinkel und Wellenfrontform berücksichtigt. Die Beschreibung und experimentelle Ermittlung einer LED-spezifischen Wellenfront ist dabei eine besondere Herausforderung und wird in dieser Arbeit entsprechend diskutiert. Zur Überprüfung des Designprozesses und der Simulation werden die berechneten Hologramme in ein Photopolymer belichtet. Der dafür notwendige Belichtungsprozess wird im Rahmen der Arbeit im Labor umgesetzt und die Belichtungsparameter im Design und in der Simulation berücksichtigt. Durch die spezifisch aufeinander abgestimmten Schritte von Design über Belichtung bis zur Simulation entsteht eine ganzheitliche Methodik für die Optimierung und Überprüfung der Hologramme. In sechs experimentellen Testreihen werden nicht optimierte und optimierte Hologramme mit verschiedenen Lichtquellen beleuchtet und die Rekonstruktionen analysiert. Die Ergebnisse belegen die erfolgreiche Kompensation und Visualisierung der oben genannten Effekte durch LED-Beleuchtung bei der Rekonstruktion. Zudem werden Einflüsse auf die Rekonstruktion durch den Belichtungsprozess und das holographische Material aufgezeigt und mögliche Lösungen für eine Weißlicht-Rekonstruktion mit Transmissionshologrammen aufgezeigt.



https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00038435
Kreismann, Jakob; Behrens, Arne; Weigel, Christoph; Sinzinger, Stefan; Hentschel, Martina; Yang, Lan;
Mesoscopic optics. - In: Mikro-Nano-Integration - Berlin : VDE Verlag GmbH, (2018), S. 55-57

Klee, Sascha; Link, Dietmar; Sinzinger, Stefan; Haueisen, Jens;
Scotoma simulation in healthy subjects. - In: Optometry and vision science : official journal of the American Academy of Optometry. - Hagerstown, Md. : Lippincott Williams & Wilkins, ISSN 1538-9235, Bd. 95 (2018), 12, S. 1120-1128

https://doi.org/10.1097/OPX.0000000000001310
Bourgin, Yannick; Nagel, Falk; Feßer, Patrick; Bergmann, Jean-Pierre; Sinzinger, Stefan;
High power laser beam shaping for welding applications by means of diffractive elements. - In: Laser Beam Shaping XVIII : 20-21 August 2018, San Diego, California, United States. - Bellingham, Washington, USA : SPIE, (2018), 107440X, insges. 7 S.

Laser welding by means of multi-kilowatt solid state lasers can be considerably improved if the focused welding spot is embedded in a pre-heating spot generated e.g. by an additional laser. To improve the compactness of the optical system, the same functionality can be effectively achieved by means of diffractive diffusers. Because such a diffractive optical solution may suffer from the presence of speckles, a comprehensive characterization of the laser source is performed. The paper includes the design, the compensation of the difference in the intensity levels, the fabrication and the optical performances of the fabricated DOEs. We furthermore present the functionality of the DOEs in the welding process.



https://doi.org/10.1117/12.2320579
Kühnel, Michael; Fröhlich, Thomas; Füßl, Roland; Hoffmann, Martin; Manske, Eberhard; Rangelow, Ivo W.; Reger, Johann; Schäffel, Christoph; Sinzinger, Stefan; Zöllner, Jens-Peter;
Towards alternative 3D nanofabrication in macroscopic working volumes. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ., ISSN 1361-6501, Bd. 29 (2018), 11, S. 114002, insges. 19 S.

https://doi.org/10.1088/1361-6501/aadb57
Weigel, Christoph; Sinzinger, Stefan; Hoffmann, Martin;
Deep etched and released microstructures in Zerodur in a fluorine-based plasma. - In: Microelectronic engineering - [S.l.] : Elsevier, Bd. 198 (2018), S. 78-84

https://doi.org/10.1016/j.mee.2018.07.004
Kampmann, Ronald; Sinzinger, Stefan; Korvink, Jan G.;
Optical tweezers for trapping in a microfluidic environment. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 57 (2018), 20, S. 5733-5742

https://doi.org/10.1364/AO.57.005733
Weigel, Christoph; Grewe, Adrian; Sinzinger, Stefan; Hoffmann, Martin;
A microoptical sidestream cuvette based on fast passive gas exchange for capnography. - In: Sensors and actuators - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, ISSN 1873-3069, Bd. 276 (2018), S. 68-75

https://doi.org/10.1016/j.sna.2018.04.022
Bichra, Mohamed; Meinecke, Thomas; Feßer, Patrick; Müller, Lutz; Hoffmann, Martin; Sinzinger, Stefan;
Freeform characterization based on nanostructured diffraction gratings. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 57 (2018), 14, S. 3808-3816

https://doi.org/10.1364/AO.57.003808
Fischer, Robert; Bichra, Mohamed; Straube, Anja; Stubenrauch, Mike; Sinzinger, Stefan; Witte, Hartmut;
Adaptable, automated platform for miniaturized cell cultivation experiments including Fourier-optical analytics. - In: Basic & clinical pharmacology & toxicology - Oxford : Wiley-Blackwell, ISSN 1742-7843, Bd. 122 (2018), Supplement S1, ICBB17-13, Seite 6-7

https://doi.org/10.1111/bcpt.12952
Pant, Kamal K.; Burada, Dali R.; Bichra, Mohamed; Gosh, Amitava; Khan, Gufran S.; Sinzinger, Stefan; Shakher, Chandra;
Weighted spline based integration for reconstruction of freeform wavefront. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 57 (2018), 5, S. 1100-1109

In the present work, a spline-based integration technique for the reconstruction of a freeform wavefront from the slope data has been implemented. The slope data of a freeform surface contain noise due to their machining process and that introduces reconstruction error. We have proposed a weighted cubic spline based least square integration method (WCSLI) for the faithful reconstruction of a wavefront from noisy slope data. In the proposed method, the measured slope data are fitted into a piecewise polynomial. The fitted coefficients are determined by using a smoothing cubic spline fitting method. The smoothing parameter locally assigns relative weight to the fitted slope data. The fitted slope data are then integrated using the standard least squares technique to reconstruct the freeform wavefront. Simulation studies show the improved result using the proposed technique as compared to the existing cubic spline-based integration (CSLI) and the Southwell methods. The proposed reconstruction method has been experimentally implemented to a subaperture stitching-based measurement of a freeform wavefront using a scanning Shack-Hartmann sensor. The boundary artifacts are minimal in WCSLI which improves the subaperture stitching accuracy and demonstrates an improved Shack-Hartmann sensor for freeform metrology application.



https://doi.org/10.1364/AO.57.001100
Burada, Dali R.; Pant, Kamal K.; Mishra, Vinod; Bichra, Mohamed; Khan, Gufran S.; Sinzinger, Stefan; Shakher, Chandra;
Development of metrology for freeform optics in reflection mode. - In: Optical Measurement Systems for Industrial Inspection X : 26-29 June 2017, Munich, Germany. - Bellingham, Washington, USA : SPIE, (2017), Seite 103291K-1-103291K-8

https://doi.org/10.1117/12.2270284
Karthaus, Daniela; Sandfuchs, Oliver; Sinzinger, Stefan;
Transmission holograms for white light illumination. - In: Proceedings of the 12th International Symposium on Automotive Lighting - München : Herbert Utz Verlag GmbH, ISBN 978-3-8316-4671-5, (2017), S. 53-62

Cao, Xinrui; Sinzinger, Stefan;
Effects of illumination on image reconstruction via Fourier ptychography. - In: Advanced Optical Technologies - Berlin : De Gruyter, ISSN 2192-8584, Bd. 6 (2017), 6, S. 467-474

https://doi.org/10.1515/aot-2017-0048
Vogt, Christian;
Systematische Optimierung von Schleifprozessen für sprödharte Werkstoffe - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2017 - 1 Online-Ressource (ii, 87 Blätter).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2017

Diese Arbeit analysiert Prozesse zum Schleifen spröd harter Werkstoffe in der Optikfertigung in Bezug auf Mechanismen und Deterministik. Die erarbeitete Methode "Grinding Process Validation Approach" (gPVA) ermöglicht eine systematische Auslegung und Optimierung einzelner Schleifprozesse und ganzer Fertigungsketten auf Basis von Parameter Flow Charts und standardisierten Verfahrenstests. Hierbei werden Prozessfenster für die jeweilige Schleifwerkzeug-Werkstückmaterial-Kombination ermittelt und Prozesskennlinien erstellt, die als Look-Up-Tables genutzt werden; dies gewährleistet eine quantitative und deterministische Optimierung des Betriebspunktes hinsichtlich Produktivität und Prozessstabilität, ohne dies anhand von Produktionssamples während der Fertigung auf der Maschine durchführen zu müssen. Neben einer Beschreibung der gPVA Methodik selbst werden Ergebnisse aus Analysen bzgl. Genauigkeiten, Wirkmechanismen der kritischen Einflussgrößen sowie die Ergebnisse aus ersten Industrietests präsentiert. Des Weiteren wird die hieraus entstandene Initiative zur Entwicklung eines zu normierenden Standardtests diskutiert, welcher derzeit in einem ersten Feldtest bewertet wird. Die Ergebnisse ermöglichen die quantitative Beurteilung von Schleifwerkzeugen und Glaswerkstoffen sowie die Ableitung von Prozessparametern für die industrielle Fertigung. Es wird gezeigt, dass die Anwendung der Methodik eine wesentlich effektivere und effizientere Prozessplanung ermöglicht als der aktuelle Stand der Technik.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000683
Kleindienst, Roman;
Innovative Methoden für die optische System- und Funtionsintegration - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2017 - 1 Online-Ressource (XVI, 172 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2017

Tag der Verteidigung: 01.11.2017

Insbesondere für Sensorik- oder Abbildungsanwendungen werden neben mikro-elektronischen, -mechanischen und -fluidischen Bauteilen immer kleinere und leistungsfähigere optische Komponenten und System benötigt. Die optische System- und Funktionsintegration stellt die dafür erforderlichen Werkzeuge in Form von Konzept- und Optikdesignansätzen sowie Fertigungsprozessen zur Verfügung. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Erforschung innovativer Methoden zur Realisierung hoch-funktionsintegrierter, miniaturisierter und robuster optischer Freistrahlsysteme. Durch Faltung des Strahlenganges kann ein für viele Anwendungen interessanter Kompromiss aus Systemgröße und -funktionalität erreicht werden. Als eine der zentralen Herausforderungen beim Optikdesign solcher Systeme, wird in der vorliegenden Arbeit sowohl auf etablierte als auch innovative Methoden zur Startsystemfindung im Detail eingegangen. Aus theoretischen Betrachtungen wird deutlich, dass eine optimale Leistungsfähigkeit gefalteter optischer Systeme häufig nur mit komplexen, von der Rotationssymmetrie abweichenden Oberflächenprofilen erreicht werden kann. Durch die ebenfalls eingehend untersuchte Integration zusätzlicher optischer Funktionalitäten wird die Oberflächenkomplexität weiter erhöht. Um den damit einhergehenden steigenden technologischen Anforderungen gerecht werden zu können, steht ein neuartiger integrierter Fertigungsprozess zur Verfügung. Durch sukzessive Anwendung unterschiedlicher Fertigungsverfahren innerhalb eines Bearbeitungs-, Mess- und Positioniersystems werden eine hohe Flexibilität und Präzision bei der Fertigung einzelner Oberflächen und kompletter optischer Systeme erreicht. Ausgehend von den theoretischen und technologischen Grundlagen wird die Integration optischer Funktionen am Beispiel zweier komplexer optischer Strahlformungskomponenten und die optische Systemintegration eines Gasdetektors vorgestellt. An den profilometrischen und optischen Charakterisierungsergebnissen werden die Möglichkeiten und Grenzen der optischen System- und Funktionsintegration diskutiert.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000608
Bichra, Mohamed; Müller, Lutz; Feßer, Patrick; Hoffmann, Martin; Sinzinger, Stefan;
Nanostrukturierte Beugungsgitter für integrierte Metrologie. - In: MikroSystemTechnik Kongress 2017 "MEMS, Mikroelektronik, Systeme" - Berlin : VDE Verlag GmbH, (2017), S. 548-551

Fischer, Robert; Stubenrauch, Mike; Straube, Anja; Wedrich, Karin; Goj, Boris; Bartsch, Heike; Bichra, Mohamed; Rothe, Holger; Witte, Hartmut;
System for automated cell cultivation and analysis. - In: Engineering for a changing world : 59th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, September 11-15, 2017 : proceedings. - Ilmenau : ilmedia, (2017), insges. 2 S.

http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-109:7
Karthaus, Daniela; Sandfuchs, Oliver; Sinzinger, Stefan;
Transmission volume holograms for LED illumination. - In: Engineering for a changing world : 59th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, September 11-15, 2017 : proceedings. - Ilmenau : ilmedia, (2017), insges. 9 S.

http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-070:0
Cao, Xinrui; Sinzinger, Stefan;
Removal of optical aberrations caused by illumination system in Fourier ptychography. - In: Engineering for a changing world : 59th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, September 11-15, 2017 : proceedings. - Ilmenau : ilmedia, (2017), insges. 6 S.

http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-078:2
Bichra, Mohamed; Meinecke, Thomas; Müller, Lutz; Feßer, Patrick; Hoffmann, Martin; Sinzinger, Stefan;
Innovative freeform measurement method using two dimensional binary diffractive grating based on nanostructured silicon. - In: Engineering for a changing world : 59th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, September 11-15, 2017 : proceedings. - Ilmenau : ilmedia, (2017), insges. 7 S.

http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-088:9
Bourgin, Yannick; Voigt, Daniel; Käsebier, Thomas; Siefke, Thomas; Kley, Ernst-Bernhard; Zeitner, Uwe D.;
175 nm period grating fabricated by i-line proximity mask-aligner lithography. - In: Optics letters - Washington, DC : Soc., ISSN 1539-4794, Bd. 42 (2017), 19, S. 3816-3819

https://doi.org/10.1364/OL.42.003816
Leopold, Steffen; Pätz, Daniel; Sinzinger, Stefan; Hoffmann, Martin;
Stress-modulated tilt actuator for tunable optical prisms. - In: Sensors and actuators. Physical: an international journal devoted to research and development of physical transducers. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, 1990- ; ZDB-ID: 1500729-7, ISSN 1873-3069, Bd. 266 (2017), S. 328-337

A tunable optical prism MOEMS based on the deformation of a liquid droplet is presented. An aluminum-nitride membrane is tilted by a novel type of thermo-mechanical actuator. The actuation principle is based on a thermo-mechanical modulation of the intrinsic stress in aluminum-nitride beams. Based on an analytical model, the key parameters of the actuator are optimized. Furthermore, the influence of the intrinsic stress on the actuator properties is investigated. These dependencies and the model are verified by mechanical characterization of samples. Operation in air and with ambient fluid has been confirmed. An image shift of 30 mm is found in a microscopic setup which corresponds to 19 % of the field of view.



https://doi.org/10.1016/j.sna.2017.09.021
Burada, Dali Ramu; Pant, Kamal K.; Bichra, Mohamed; Khan, Gufran Sayeed; Sinzinger, Stefan; Shakher, Chandra;
Experimental investigations on characterization of freeform wavefront using Shack-Hartmann sensor. - In: Optical engineering : online journal. - Bellingham, Wash. : SPIE, ISSN 1560-2303, Bd. 56 (2017), 8, S. 084107, insges. 11 S.

The metrology of freeform wavefront can be performed by the use of a noninterferometric method, such as a Shack-Hartmann sensor (SHS). Detailed experimental investigations employing an SHS as metrology head are presented. The scheme is of nonnull nature where small subapertures are measured using an SHS and stitched to give the full wavefront. For the assessment of complex misalignment errors during the spiral scanning, a library of residual slope errors has been created, which makes the alignment process fast converging for minimizing the scanning errors. A detailed analysis of the effects of slope and positioning error on reproducibility is presented. It is validated by null test where a null diffractive optical element has been used in a Mach-Zehnder configuration for compensating the freeform shape. A freeform optics is measured by both measurement schemes, and the results are in good agreement. Further, the nonnull-based scanning subaperture stitching scheme is also validated by performing measurements on an aspheric surface and compared with the measurements from the interferometric method (Zygo Verifire).



https://doi.org/10.1117/1.OE.56.8.084107
Meinecke, Thomas; Pätz, Daniel; Sinzinger, Stefan;
Phase retrieval algorithms for wavefront analysis. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 118 (2017), P6, insges. 2 S.

http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0287-2017-P006-4
Bichra, Mohamed; Meinecke, Thomas; Sinzinger, Stefan;
Innovative Verfahren zur Metrologie von Freiform Oberflächen. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 118 (2017), A24, insges. 2 S.

http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0287-2017-A024-6
Kampmann, Ronald; Asadollahbaik, Asa; Badilita, Vlad; Sinzinger, Stefan; Korvink, Jan G.;
Optical tweezers for trapping in a complex microfluidic environment. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 118 (2017), A13, insges. 2 S.

http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0287-2017-A013-8
Karthaus, Daniela; Giehl, Markus; Sandfuchs, Oliver; Sinzinger, Stefan;
Optimization of computer-generated transmission holograms using different LED wavefront approximations. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 118 (2017), A8, insges. 2 S.

http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0287-2017-A008-5
Grewe, Adrian; Sinzinger, Stefan;
Quantized tuneable helix phase plates - design and experiment. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 118 (2017), A3, insges. 2 S.

http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0287-2017-A003-3
Stubenrauch, Mike; Fischer, Robert; Hoffmann, Martin; Müller, Jens; Sinzinger, Stefan; Liefeith, Klaus; Witte, Hartmut;
System for automated cell cultivation and analysis. - In: Biomedical engineering : joint journal of the German Society for Biomedical Engineering in VDE and the Austrian and Swiss Societies for Biomedical Engineering. - Berlin [u.a.] : de Gruyter, ISSN 1862-278X, Bd. 62 (2017), S1, Seite S8
Enthalten in: Session 2: Cells, materials and biochemistry I

https://doi.org/10.1515/bmt-2017-5001
Bichra, Mohamed; Meinecke, Thomas; Sinzinger, Stefan;
Wavefront sensing by numerical evaluation of diffracted wavefields. - In: AMA conferences 2017 - Wunstorf, Germany : AMA Service GmbH, ISBN 978-3-9816876-4-4, (2017), S. 290-293

Kampmann, Ronald;
Application-specific optical tweezers - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2017 - 1 Online-Ressource ( xxv, 144 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2017

Motiviert wird diese Arbeit durch die Entwicklung hocheffizienter optischer Systeme, welche das optische Fangen mikroskopischer Objekte ermöglichen. Dazu muss der klassische Optikdesignprozess mit einer neuen Zielfunktion, der optischen Kraft, erweitert werden. Konventionelle optische Pinzetten sind oftmals in invertierte Lichtmikroskope integriert. Die Erweiterung der abbildenden Funktion des Mikroskops zu einer optischen Pinzette stellt häufig nur einen Kompromiss aufgrund des bereits existierenden optischen Aufbaus dar. Speziell an die Anwendung angepasste optische Pinzetten erfordern die Optimierung der optischen Kraft im Hinblick auf die gestellten Anforderungen und die vorherrschenden Randbedingungen. Hierfür wird eine optische Kraftsimulation auf Basis der geometrischen Optik entwickelt. Diese ermöglicht das Simulieren optischer Kräfte bezüglich frei wählbarer Eingangsparameter wie der numerischen Apertur der Optik, der zu fokussierenden Intensitätsverteilung, optischer Aberrationen und anderer. Zwei Systeme, welche das optische Fangen in gasförmigen und flüssigen Umgebungsmedien realisieren, werden mit dem erweiterten Optikdesignprozess entwickelt, wobei die Komponenten extern gefertigt werden. Nach der optischen Charakterisierung der Elemente sowie der anschließend justierten optischen Systeme wird zunächst theoretisch überprüft ob beide Systeme eine stabile optische Falle erzeugen. Anschließend wird experimentell das optische Fangen mikroskopischer Quarzglaspartikel mit beiden Systemen nachgewiesen. Auf Grundlage der Übereinstimmung der experimentellen und theoretischen Ergebnisse wird das Verhalten optischer Pinzetten unter dem Einfluss optischer Aberrationen untersucht. Das gezielte Einbringen von Aberrationen in eine optische Pinzette sowie die entsprechende Reaktion der optischen Falle werden experimentell und theoretisch analysiert. Es stellt sich heraus das Aberrationen, welche die Symmetrie der Kaustik des optischen Systems zerstören die Stabilität und Leistungsfähigkeit der optischen Pinzette stark beeinflussen. Achssymmetrische Aberrationen hingegen beeinträchtigen die optische Falle deutlich weniger.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000200
Karthaus, Daniela; Giehl, Markus; Sandfuchs, Oliver; Sinzinger, Stefan;
Modeling of light-emitting diode wavefronts for the optimization of transmission holograms. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 56 (2017), 18, S. 5234-5241

The objective of applying transmission holograms in automotive headlamp systems requires the adaptation of holograms to divergent and polychromatic light sources like light-emitting diodes (LEDs). In this paper, four different options to describe the scalar light waves emitted by a typical automotive LED are regarded. This includes a new approach to determine the LEDs wavefront from interferometric measurements. Computer-generated holograms are designed considering the different LED approximations and recorded into a photopolymer. The holograms are reconstructed with the LED and the resulting images are analyzed to evaluate the quality of the wave descriptions. In this paper, we show that our presented new approach leads to better results in comparison to other wave descriptions. The enhancement is evaluated by the correlation between reconstructed and ideal images. In contrast to the next best approximation, a spherical wave, the correlation coefficient increased by 0.18% at 532 nm, 1.69% at 590 nm, and 0.75% at 620 nm.



https://doi.org/10.1364/AO.56.005234
Kampmann, Ronald; Sinzinger, Stefan;
Optical tweezers affected by monochromatic aberrations. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 56 (2017), 5, S. 1317-1326

The performance of optical tweezers in the presence of monochromatic aberrations is investigated theoretically and experimentally. For the calculation of optical forces we use a ray-optics-based force simulation, which is embedded in a ray tracing routine. By considering optical path differences caused by monochromatic aberrations, we are able to simulate their effect on the trapping forces. Optical trapping experiments considering the influence of aberrations were performed with an optical tweezers system, specially adapted to trap particles in gaseous surrounding. The conformity of these measurements with the theoretical predictions verifies the correct performance of the optical force simulation routine. Based on the reliable simulation tool, further theoretical studies are performed on how optical aberrations affect the function and performance of optical tweezers.



https://doi.org/10.1364/AO.56.001317
Kreismann, Jakob; Sinzinger, Stefan; Hentschel, Martina;
Three-dimensional lima¸con: properties and applications. - In: Physical review - Woodbury, NY : Inst., ISSN 2469-9934, Bd. 95 (2017), 1, S. 011801, insges. 6 S.

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.95.011801
Grewe, Adrian; Feßer, Patrick; Sinzinger, Stefan;
Diffractive array optics tuned by rotation. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 56 (2017), 1, Seite A89-A96

In this work, we apply the Alvarez-Lohmann principle for varifocal lenses to diffractive off-axis elements tuned by rotation. Two methods to combine multiple elements into arrays are presented. Further, we show that inverse phase sections result from a 2π ambiguity of the rotation. Quantization techniques are applied to eliminate these unwanted sections. As proof of concept, a retrofocus lens using a tunable diffractive lens array is presented.



https://doi.org/10.1364/AO.56.000A89
Bichra, Mohamed; Sabitov, Nail; Meinecke, Thomas; Sinzinger, Stefan;
Wavefront sensing by numerical evaluation of diffracted wavefields. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 56 (2017), 1, Seite A13-A22

A novel wavefront sensor principle based on diffraction theory and Fourier analysis with a modified angular spectrum propagator has been developed. We observe the propagation of a wavefront behind a two-dimensional cross grating and derive a universal method to extract the phase gradient directly from a captured intensity image. To this end the intensity distribution is analyzed in the spectral domain, and the processing is simplified by an appropriate decomposition of the propagator kernel. This method works for arbitrary distances behind the grating. Our new formulation is verified through simulations. The wavefront generated by a freeform surface is measured by the new method and compared with measurements from a commercial Shack-Hartmann wavefront sensor.



https://doi.org/10.1364/AO.56.000A13
Burkhardt, Matthias; Fechner, Renate; Frost, Frank; Mitzschke, Martin; Sinzinger, Stefan;
Ion beam etching process simulation for the pattern transfer of photoresist diffraction gratings generated by holography. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 117 (2016), P60, insges. 1 S.

https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00032512
Meinecke, Thomas; Kelly, Damien; Sinzinger, Stefan;
Aliasing-free speckle propagation: critical sampling rules. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 117 (2016), C32, insges. 2 S.

https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00032511
Bichra, Mohamed; Sabitov, Nail; Pant, Kamal; Ramu, D.; Khan, Gufran Sayeed; Sinzinger, Stefan;
Subaperture wavefront measurement using Talbot interferometry. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 117 (2016), B22, insges. 2 S.

https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00032504
Karthaus, Daniela; Sandfuchs, Oliver; Sinzinger, Stefan;
Design and simulation of computer-generated volume holograms for automotive headlamps. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 117 (2016), C9, insges. 2 S.

https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00032510
Kampmann, Ronald; Sinzinger, Stefan;
Optical tweezers affected by monochromatic aberrations. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 117 (2016), C6, insges. 2 S.

https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00032507
Kalthoff, Oliver; Kampmann, Ronald; Streicher, Simon; Sinzinger, Stefan;
A fast and scalable algorithm for the Monte Carlo simulation of elastic scattering in perturbed media. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 117 (2016), C2, insges. 2 S.

https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00032506
Pätz, Daniel;
Dreidimensionale Objektraumerfassung durch aktive optische Mikrosysteme - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2016 - 1 Online-Ressource (XV, 147 Seiten, 9.88 MB).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2016

Diese Dissertation befasst sich mit der Fragestellung einer optimalen Nutzung verstimmbarer mikrooptischer Bauelemente für den Einsatz in abbildenden Optiksystemen. Neue Ansätze zur Miniaturisierung abbildender Systeme beruhen auf Komponenten mit variablen optischen Eigenschaften wie der Linsenbrennweite oder dem Blendendurchmesser. Diese können auf die jeweiligen Abbildungsbedingungen angepasst werden und so eine möglichst hohe Leistungsfähigkeit bei gleichzeitig kleinem Bauraum erzielen. Eingeschränkt wird der Verstimmbereich jedoch meist durch die verwendeten Materialen und Aktuierungskonzepte. Dies erfordert neue Wege in der Konzeptionierung solcher Systeme, welche neben den zahlreichen Vorzügen eines variablen Bauelementes auch die Schwachstellen dieser einbeziehen müssen. Im Folgenden werden flüssigkeitsgefüllte Linsen mit Membranen aus Aluminiumnitrid untersucht, welche über einen angelegten Druck verstimmt werden können. Es erfolgen eine Untersuchung der Einzelkomponenten sowie Design, Aufbau und Charakterisierung eines scannenden Systems und eines Zoomobjektives, welche ohne bewegliche Teile auskommen. Aufgrund der hohen mechanischen Stabilität der verwendeten Membranen ist auch eine Realisierung von Linsen mit zylindrischem Oberflächenprofil möglich. Hiermit wird ein anamorphotisches System, mit in horizontaler und vertikaler Bildrichtung individuell einstellbaren Abbildungsmaßstäben, demonstriert. Die thermomechanischen Eigenschaften des Aluminiumnitrids ermöglichen auch die Umsetzung eines Prismas zur variablen Strahlablenkung in Transmission. Es wird gezeigt, dass dessen Ausrichtung einen wesentlichen Einfluss auf die Stärke der Ablenkung und die Abbildungsqualität hat. Neue Konzepte für verstimmbare Blenden ermöglichen die Anpassung der Öffnung ohne bewegliche Teile. Beispielsweise lässt sich von elektrochromen Materialien die Transmission elektrisch gesteuert beeinflussen. Ein Nachteil dieses Materialsystems ist die nicht ideale Absorption im Randbereich der Blende. Welche Leistungsfähigkeit von diesen Blenden zu erwarten ist und welcher Einstellbereich gewählt werden sollte, zeigen Untersuchungen hinsichtlich einer maximalen Abbildungstiefe. Ausgehend von konkreten Bauelementen, erbringt diese Arbeit allgemeingültige Designstrategien für die Auslegung verstimmbarer Linsen, Prismen und Blenden.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000795
Brunn, Andreas;
Digitale holografische Mikroskopie an rauen Oberflächen - Ilmenau, 2016 - 144 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2016

Diese Arbeit beschäftigt sich mit den prinzipiellen Limitierungen und der Optimierung der digitalen holografischen Konturmessung speziell an rauen Oberflächen. Alle nötigen Grundlagen werden zunächst erläutert und alle gebrauchten Konventionen in einem einheitlichen Zusammenhang dargestellt. Anders als in den meisten Einführungen in die Holografie ist der häufig in wechselndem Zusammenhang gebrauchte Begriff der Intensität ausführlich erklärt und in der Darstellung der Interferenz sind die Schwingungsrichtungen der elektrischen Feldstärke linear polarisierten Lichtes miteinbezogen. Die Verknüpfung zwischen digitaler Holografie und Interferometrie im Allgemeinen wird ausführlich behandelt, weswegen sich diese Arbeit auch besonders als Einführung in das Themengebiet eignet. An die Grundlagen anschließend wird der Schwerpunkt auf den Spezialfall der Konturmessung rauer Oberflächen gelegt. Verschiedene Optimierungen in der Konzeption des Aufbaus eines digitalen holografischen Systems mit einer Wellenlänge werden abgeleitet, prinzipielle Limitierungen dargestellt und zusammengefasst. Die Verschmierung der rekonstruierten Wellenfront durch die optische Abbildung wird anhand der Faltung mit der Impulsantwort eines linearen Systems prinzipiell dargestellt. Der Einfluss der Verschmierung manifestiert sich bei rauen Objektoberflächen aus physikalischen Gründen deutlicher als bei glatten Oberflächen. Der gesamte Messprozess der digitalen holografischen Mikroskopie wird beginnend mit der Objektbeleuchtung bis zum Erhalt des Messergebnisses analytisch dargestellt, prinzipielle Fehlereinflüsse werden identifiziert und deren Kompensationen vorgeschlagen. Es wird gezeigt, dass differentielle Phasenmessungen wenigstens teilweise implizit Fehlerkompensation aufweisen. Das Konzept der amplitudengewichteten Phasenfilterung, die exponentielle Mittelwertbildung, wird um eine entsprechende Fehlerkompensationsmethode erweitert. Außerdem wird die nichtlineare Amplitudengewichtung in der exponentiellen Mittelwertbildung vorgestellt. Experimentelle Ergebnisse werden präsentiert. Die Anwendung weiterer Methoden, teilweise aus der Speckleinterferometrie, auf die Messung der rekonstruierten Wellenfront wird vorgeschlagen. Die holografische Rekonstruktion der Schwebung zweier Bildwellen verschiedener Wellenlängen zur Erweiterung des Messbereichs der Konturmessung wird kurz dargestellt.



Pribošek, Jaka; Diaci, Janez; Sinzinger, Stefan;
Aperture-coded confocal profilometry. - In: Optics letters - Washington, DC : Soc., ISSN 1539-4794, Bd. 41 (2016), 23, S. 5523-5526

This letter introduces a novel principle to the confocal profilometry for simultaneous measurement of surface position and tilt. The principle relies on an angle-dependent coding of the illumination of the surface-under-test, achieved by dividing the pupil into several subapertures. The reflected light is decoded to perform an angle-resolved analysis by measuring the intensity contributions of each individual subaperture. By comparing their contributions, additional information of surface tilt can be inferred. For our demonstration experiment the subapertures are encoded with specific spectral distribution, which may be called wavelength division encoding. Alternate coding procedures such as temporal or code division encoding are also feasible.



https://doi.org/10.1364/OL.41.005523
Grewe, Adrian; Sinzinger, Stefan;
Efficient quantization of tunable helix phase plates. - In: Optics letters - Washington, DC : Soc., ISSN 1539-4794, Bd. 41 (2016), 20, S. 4755-4758

Helix phase plates are used in a variety of applications from optical trapping to astronomy. Tunable helix phase plates based on the AlvarezLohmann principle allow variation of the topological charge of the helix by rotating the phase plates with respect to each other around the optical axis. Current designs generate an undesired inverse phase in the section determined by the rotation angle. We present tunable phase plates that use a special quantization to maintain a uniform phase over the tuning range, suppressing the undesired part. As one benefit, the efficiency of the elements is increased over the whole tuning range.



https://doi.org/10.1364/OL.41.004755
Vogt, Christian; Sinzinger, Stefan; Rohrbacher, Martin; Rascher, Rolf;
Prediction of grinding tool wear and lifetime by using a test bench. - In: Third European Seminar on Precision Optics Manufacturing - Bellingham, Washington : SPIE, ISBN 978-1-5106-0422-3, (2016), 100090Z

Kleindienst, Roman; Sinzinger, Stefan;
Integrated microsystems for optical sensing and imaging applications. - In: Smart Photonic and Optoelectronic Integrated Circuits XVIII - Bellingham, Washington : SPIE, ISBN 978-1-62841-986-3, (2016), 975110, insges. 16 S.

Cu-Nguyen, Phuong-Ha; Grewe, Adrian; Feßer, Patrick; Seifert, Andreas; Sinzinger, Stefan; Zappe, Hans;
An imaging spectrometer employing tunable hyperchromatic microlenses. - In: Light : Science & Applications. - London : Nature Publishing Group, ISSN 2047-7538, Bd. 5 (2016), (8. Apr.), e16058, insges. 9 S.
Richtiger Name des 3. Verfassers: Patrick Feßer

http://dx.doi.org/10.1038/lsa.2016.58
Kalthoff, Oliver; Kampmann, Ronald; Streicher, Simon; Sinzinger, Stefan;
Fast and scalable algorithm for the simulation of multiple Mie scattering in optical systems. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 55 (2016), 15, S. 3887-3896

The Monte Carlo simulation of light propagation in optical systems requires the processing of a large number of photons to achieve a satisfactory statistical accuracy. Based on classical Mie scattering, we experimentally show that the independence of photons propagating through a turbid medium imposes a postulate for a concurrent and scalable programming paradigm of general purpose graphics processing units. This ensures that, without rewriting code, increasingly complex optical systems can be simulated if more processors are available in the future.



http://dx.doi.org/10.1364/AO.55.003887
Pribošek, Jaka; Diaci, Janez; Sinzinger, Stefan;
Simple unimorph deformable mirrors fabricated from piezo buzzers. - In: Journal of micromechanics and microengineering - Bristol : Inst., ISSN 1361-6439, Bd. 26 (2016), 5, S. 055009, insges. 7 S.

http://dx.doi.org/10.1088/0960-1317/26/5/055009
Mitschunas, Beate; Rudolf, Benjamin; Bielert, René; Mitschunas, Johannes; Sinzinger, Stefan;
Kollineare Modellierung komplexer optischer Systeme. - In: Photonik - Fellbach : AT-Fachverl., ISSN 1432-9778, Bd. 48 (2016), 2, S. 46-49

Beim Entwurf komplexer zweifach optisch abbildender Systeme ist eine erste Dimensionierung auf der Grundlage der kollinearen Abbildungsgleichungen notwendig. Mit dem neu überarbeiteten Windows-Programm PARAX steht ein Softwaretool zur kollinearen Optikdimensionierung in der Entwurfphase optisch abbildender Systeme zur Verfügung.



Leopold, Steffen; Knöbber, Fabian; Pätz, Daniel;
Aluminum nitride and diamond membranes for tunable micro-optics. - In: Tunable micro-optics - Cambridge : Cambridge University Press, ISBN 978-1-107-03245-3, (2016), S. 219-240

Pätz, Daniel; Leopold, Steffen; Zürbig, Verena; Deutschmann, Tobias;
Adaptive scanning micro-eye. - In: Tunable micro-optics - Cambridge : Cambridge University Press, ISBN 978-1-107-03245-3, (2016), S. 369-394

Petsch, Sebastian; Grewe, Adrian; Köbele, Luis; Sinzinger, Stefan; Zappe, Hans;
Ultrathin Alvarez lens system actuated by artificial muscles. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 55 (2016), 10, S. 2718-2723

A key feature of Alvarez lenses is that they may be tuned in focal length using lateral rather than axial translation, thus reducing the overall length of a focus-tunable optical system. Nevertheless the bulk of classical microsystems actuators limits further miniaturization. We present here a new, ultrathin focus-tunable Alvarez lens fabricated using molding techniques and actuated using liquid crystal elastomer (LCE) artificial muscle actuators. The large deformation generated by the LCE actuators permits the integration of the actuators in-plane with the mechanical and optical system and thus reduces the device thickness to only 1.6 mm. Movement of the Alvarez lens pair of 178 [my]m results in a focal length change of 3.3 mm, based on an initial focal length of 28.4 mm. This design is of considerable interest for realization of ultraflat focus-tunable and zoom systems.



http://dx.doi.org/10.1364/AO.55.002718
Hillenbrand, Matthias;
Design of confocal systems for spectral information coding - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2016 - 1 Online-Ressource (xiii, 136 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2016

Chromatisch-konfokale Systeme fokussieren die spektralen Kompenenten eines polychromatischen Signals auf unterschiedliche räumliche Positionen, an denen sie mit Hilfe von Blenden gefiltert werden. Auf diese Weise können Informationen einerseits in der Spektralverteilung eines optischen Signals gespeichert werden. Anderseits kann auch die Spektralverteilung eines polychromatischen Signals ermittelt werden. Chromatisch-konfokale Systeme werden häufig zur berührungslosen Abstandsmessung und für die ortsaufgelöste Spektroskopie eingesetzt. In dieser Arbeit werden Designstrategien für chromatisch-konfokale Systeme entwickelt. Ein Schwerpunkt liegt auf der systematischen Modellierung der Signalentstehung unter Berücksichtigung der physikalischen Eigenschaften des optischen Systems, der Abbildungsfehler und der Eigenschaften des Detektionssystems. Hierbei werden insbesondere auch inkohärente Lichtquellen und räumlich ausgedehnte Beleuchtungsgeometrien berücksichtigt. Schnelle numerische Implementationen dieser Modelle erlauben in allen Stadien des Designprozesses eine Vorhersage des spektralen Filterverhaltens. Das spektrale Filterverhalten wird als primäres Bewertungskriterium für die Leistungsfähigkeit des optischen Systems verwendet und wird zur Ableitung effektiver Designstrategien herangezogen. Die Designstrategien umfassen sowohl die Entwicklung von Startsystemen als auch den nachfolgenden Optimierungsprozess, bei dem monochromatische Abbildungsfehler berücksichtigt werden. Der Fokus liegt hierbei insbesondere auf der nachträglichen Korrektur der Abbildungsfehler während der Signalverabeitung und auf ihrer automatischen Kompensation durch bestimmte Systemanordnungen. In Kombination mit den neu entwickelten Signalerzeugungsmodellen ermöglicht dieser Ansatz die Entwicklung optimierter, kompakter und günstiger Sensorsysteme, die auf die Anforderungen des jeweiligen Anwendungsgebietes zugeschnitten sind und auf kostengünstigen Lichtquellen wie Leuchtdioden basieren. Die vorgestellten Designstrategien werden für die Entwicklung verschiedener Demonstrator- und kommerzieller Sensorsysteme eingesetzt.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=27309
Leopold, Steffen; Pätz, Daniel; Sinzinger, Stefan; Hoffmann, Martin;
The engineered eye - three-dimensional scanning of the object-space. - In: MME 2015 - [Toledo, Spain] : [MME 2015], (2015), S. 22

Karthaus, Daniela; Koren, N.; Sandfuchs, Oliver; Sinzinger, Stefan;
Holograms in automotive headlamps with LED illumination. - In: Proceedings of the 11th International Symposium on Automotive Lighting - München : Herbert Utz Verlag, ISBN 978-3-8316-4481-0, (2015), S. 521-530

Karthaus, Daniela; Sandfuchs, Oliver; Sinzinger, Stefan;
Holograms in automotive headlamps - chances and challenges. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 116.2015, P36, insges. 2 S.

Holograms provide the possibility to modulate incident light waves in an almost arbitrary way. This leads to the idea to use holograms as supplementing or replacing element in the optical system of automotive headlamps. In this paper one important aspect, the efficiency of a volume hologram, is discussed regarding conditions of automotive headlamps.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0287-2015-P036-0
Meinecke, Thomas; Kelly, Damien P.; Sinzinger, Stefan;
Numerical models for speckle fields. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 116.2015, B6, insges. 2 S.

Speckles appear as noisy steady light patterns caused by random phase disturbance of coherently propagating light. Their suppression and use in optical metrology make its simulation and evaluation necessary. This contribution addresses the issue of numerical propagation of speckle distributions.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0287-2015-B006-3
Schuppich, Juliane; Kampmann, Ronald; Sinzinger, Stefan; Mastylo, Rostyslav; Manske, Eberhard;
High precision optical step detection. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 116.2015, A3, insges. 2 S.

For a high precision positioning and measurement system high accuracy detection of surface specific profiles such as steps or edges is required. The interaction of light with microscopic structures results in typical diffraction pattern which contain information about the 3D-profile. In this work we investigate these diffraction images in view of wavelength and position dependence.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0287-2015-A003-6
Pant, Kamal K.; Burada, Dali R.; Bichra, Mohamed; Singh, Mahendra P.; Ghosh, Amitava; Khan, Gufran S.; Sinzinger, Stefan; Shakher, Chandra
Subaperture stitching for measurement of freeform wavefront. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 54 (2015), 34, S. 10022-10028

A method based on subaperture stitching for measurement of a freeform wavefront is proposed and applied to wavefronts calculated from the slope data acquired using a scanning Shack Hartmann sensor (SHS). The entire wavefront is divided into a number of subapertures with overlapping zones. Each subaperture is measured using the SHS, which is scanned over the entire wavefront. The slope values and thus the phase values of separately measured subapertures cannot be connected directly due to various misalignment errors during the scanning process. The errors lying in the vertical plane, i.e., piston, tilt, and power, are minimized by fitting them in the overlapping zone. The radial and rotational misalignment errors are minimized during registration in the global frame by using active numerical alignment before the stitching process. A mathematical model for a stitching algorithm is developed. Simulation studies are presented based on the mathematical model. The proposed mathematical model is experimentally verified on freeform surfaces of a cubic phase profile.



http://dx.doi.org/10.1364/AO.54.010022
Weber, Ralf; Truckenbrodt, Horst; Sinzinger, Stefan;
Das Fachgebiet Technische Optik. - In: Jenaer Jahrbuch zur Technik- und Industriegeschichte - Jena : Vopelius, ISSN 2198-6746, Bd. 18 (2015), S. 363-379

Weber, Christian; Theska, René; Sinzinger, Stefan;
Die Entwicklung der Fakultät von 1955 bis 2015. - In: Jenaer Jahrbuch zur Technik- und Industriegeschichte - Jena : Vopelius, ISSN 2198-6746, Bd. 18 (2015), S. 11-34
Literaturverzeichnis

Weigel, A.; Grewe, Adrian; Hoffmann, Martin
Design und Fertigung eines optofluidischen Messsystems zur kapnometrischen Überwachung. - In: MEMS, Mikroelemente, Systeme - Berlin [u.a.] : VDE-Verl., (2015), S. 218-221

Leopold, Steffen; Pätz, Daniel; Sinzinger, Stefan; Hoffmann, Martin
Das Technische Auge - dreidimensionale Abtastung des Objektraums. - In: MEMS, Mikroelemente, Systeme - Berlin [u.a.] : VDE-Verl., (2015), S. 73-76

The photoluminescence intensity of group III nitrides, nanowires, and heterostructures (NWHs) strongly depends on the environmental H2 and O2 concentration. We used this opto-chemical transducer principle for the realization of a gas detector. To make this technology prospectively available to commercial gas-monitoring applications, a large-scale laboratory setup was miniaturized. To this end the gas-sensitive NWHs were integrated with electro-optical components for optical addressing and read out within a com-pact and robust sensor system. This paper covers the entire realization process of the device from its conceptual draft and optical design to its fabrication and assembly. The applied approaches are verified with intermediate results of profilometric characterizations and optical performance measurements of subsystems. Finally the gas-sensing capabilities of the integrated detector are experimentally proven and optimized.



Sabitov, Nail;
Digitale Holographie in Mikro-Opto-Fluidsystemen, 2015 - Online-Ressource (PDF-Datei: III, 122 Bl., 6,19 MB). Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2015

Die In-line-digitale Holographie (In-line-DH) ist ein robustes und einfaches Verfahren zur Ermittlung der dreidimensionalen Lage oder Struktur von Mikroobjekten. Als Anwendungsgebiete können z. B. die Volumengeschwindigkeitsmessung (Velocimetry), die Charakterisierung von Partikelmaterialien und Partikelgrößen in Zweiphasen-Mischungen, die Beobachtung von lebendigen Einzellern und die Untersuchung von Fangfähigkeiten optischer Pinzetten genannt werden. Diese Arbeit widmet sich besonders einigen speziellen Aspekten des Aufbaus, wie z.B. Blendendefinition für 3D-Objektvolumina und des Einflusses der Kamera auf die Bildqualität. Auch die Ermittlung der Genauigkeit des holographischen Verfahrens bei der Partikeldetektion ist ein Schwerpunkt dieser Dissertation. Die Partikeldetektion erfolgt an Merkmalen des rekonstruierten komplexen Feldes, wie Intensitätsminimum, Phasengradient und zweite Ableitung des Imaginärteils der komplexen Feldamplituden. Die Schwerpunkte der Diskussion über Rekonstruktionsalgorithmen sind das Auffinden der am besten geeigneten Beugungs-Näherung für die Rekonstruktion der Hologramme und die Untersuchung des Einflusses des Abbildungssystems auf die Impulsantwortfunktion. Besondere Aufmerksamkeit wird dem neuen numerischen Rekonstruktionsverfahren durch die Anwendung einer speziellen asymmetrischen parametrisierten Impulsantwortfunktion gewidmet. In der vorliegenden Arbeit wird ein neues Konzept der Pinzettenoptik dargestellt, das eine logische Weiterentwicklung des in [S. Stoebenau S.; Oeder, A.; and Sinzinger, S.: Optimized free-form optical trapping systems. In: Opt. Lett. 37(2) (2012). S. 274-276] präsentierten Verfahrens ist. Die Freiform-Optik erzeugt eine optimierte Fokusverteilung und ermöglicht gleichzeitig die holographische Beleuchtung des Arbeitsvolumens. In der Arbeit werden die wichtigsten Aspekte der Entwicklung und Fertigung der Fangoptik diskutiert und die holographische Beobachtung experimentell untersucht. In der Diskussion über die Zwei-Schritt-phasenschiebende Interferometrie (Two-Step Phase Shifting Interferometry, PSI) wird eine Verallgemeinerung für den Fall variabler Amplituden der Referenzwellen dargestellt. Die erfolgreiche Rekonstruktion der komplexen Welle wird durch Simulationsrechnungen bestätigt.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=26770
Endrödy, Csaba; Mehner, Hannes; Grewe, Adrian; Sinzinger, Stefan; Hoffmann, Martin
2D stepping microdrive for hyperspectral imaging. - In: Smart sensors, actuators, and MEMS VII; and cyber physical systems - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-1-62841-639-8, 2015, 95170K, insges. 10 S.

Wu, Yang; Hillenbrand, Matthias; Zhao, Liang; Sinzinger, Stefan; Kelly, Damien P.
Fresnel transform as a projection onto a Nijboer-Zernike basis set. - In: Optics letters - Washington, DC : Soc., ISSN 1539-4794, Bd. 40 (2015), 15, S. 3472-3475

http://dx.doi.org/10.1364/OL.40.003472
Bichra, Mohamed; Chandra, Schakher; Khan, Gufran; Burada, Daliramu; Sinzinger, Stefan; Pant, Kamal
Investigations on sub-aperture stitching approach for testing freeform optics. - In: OSA publishing - Washington, DC, 2015, paper JT5A.12

http://dx.doi.org/10.1364/AOMS.2015.JT5A.12
Sinzinger, Stefan;
Freeform and array elements for tunable optics applications. - In: Freeform optics : part of Imaging and applied optics 2015 ; 7 - 11 June 2015, Arlington, Virginia, United States. - Washington, DC : OSA, The Optical Society, ISBN 978-1-943580-00-2, (2015), insges. 1 S.

http://dx.doi.org/10.1364/FREEFORM.2015.FW4B.2
Zürbig, Verena; Pätz, Daniel; Fries, J.; Bichra, Mohamed; Pletschen, Wolfgang; Holc, Katarzyna; Reusch, M.; Nebel, Christoph E.; Sinzinger, Stefan; Ambacher, Oliver
Tunable multisegment Si x N y /AlN piezo lenses for wavefront correction. - In: 2015 Transducers - 2015 18th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers) : 21 - 25 June 2015, Anchorage, Alaska. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4799-8956-0, (2015), S. 2045-2048

A combined layer structure of aluminium nitride (AIN) and silicon niride (SiN) enables the facrication of multisegment piezo-actuated micro lenses with a percise control of the lens surface. It is demonstrated that these micro lenses offer free asheric deformation of the lens surface and can operate at high repetition rates along with reproducible and precise tunability. The AIN / SiN micro lenses are highly advantageous to be used as wave front filter or for fast focus correction.



http://dx.doi.org/10.1109/TRANSDUCERS.2015.7181358
Krüger, Mathias; Kampmann, Ronald; Kleindienst, Roman; Sinzinger, Stefan
Time-resolved combination of the Mueller-Stokes and Jones calculus for the optimization of a twisted-nematic spatial-light modulator. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 54 (2015), 13, S. 4239-4248

http://dx.doi.org/10.1364/AO.54.004239
Hillenbrand, Matthias; Weiß, Robert; Endrödy, Csaba; Grewe, Adrian; Hoffmann, Martin; Sinzinger, Stefan
Chromatic confocal matrix sensor with actuated pinhole arrays. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 54 (2015), 15, S. 4927-4935

http://dx.doi.org/10.1364/AO.54.004927
Endrödy, Csaba; Mehner, Hannes; Grewe, Adrian; Sinzinger, Stefan; Hoffmann, Martin
2D stepping drive for hyperspectral systems. - In: Journal of micromechanics and microengineering - Bristol : Inst., ISSN 1361-6439, Bd. 25 (2015), 7, S. 074002, insges. 9 S.

We present the design, fabrication and characterization of a compact 2D stepping microdrive for pinhole array positioning. The miniaturized solution enables a highly integrated compact hyperspectral imaging system. Based on the geometry of the pinhole array, an inch-worm drive with electrostatic actuators was designed resulting in a compact (1 cm2) positioning system featuring a step size of about 15 [my]m in a 170 [my]m displacement range. The high payload (20 mg) as required for the pinhole array and the compact system design exceed the known electrostatic inch-worm-based microdrives.



http://dx.doi.org/10.1088/0960-1317/25/7/074002
Endrödy, Csaba; Mehner, Hannes; Grewe, Adrian; Hoffmann, Martin
Linear micromechanical stepping drive for pinhole array positioning. - In: Journal of micromechanics and microengineering - Bristol : Inst., ISSN 1361-6439, Bd. 25 (2015), 5, S. 055009, insges. 9 S.

A compact linear micromechanical stepping drive for positioning a 7 × 5.5 mm^2 optical pinhole array is presented. The system features a step size of 13.2 [my]m and a full displacement range of 200 [my]m. The electrostatic inch-worm stepping mechanism shows a compact design capable of positioning a payload 50% of its own weight. The stepping drive movement, step sizes and position accuracy are characterized. The actuated pinhole array is integrated in a confocal chromatic hyperspectral imaging system, where coverage of the object plane, and therefore the useful picture data, can be multiplied by 14 in contrast to a non-actuated array.



http://dx.doi.org/10.1088/0960-1317/25/5/055009
Kleindienst, Roman; Becker, Pascal; Cimalla, Volker; Grewe, Adrian; Hille, Pascal; Krüger, Mathias; Schörmann, Jörg; Schwarz, Ulrich T.; Teubert, Jörg; Eickhoff, Martin
Integration of an opto-chemical detector based on group III-nitride nanowire heterostructures. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 54 (2015), 4, S. 839-847

The photoluminescence intensity of group III nitrides, nanowires, and heterostructures (NWHs) strongly depends on the environmental H2 and O2 concentration.We used this opto-chemical transducer principle for the realization of a gas detector. To make this technology prospectively available to commercial gasmonitoring applications, a large-scale laboratory setup was miniaturized. To this end the gas-sensitive NWHs were integrated with electro-optical components for optical addressing and read out within a compact and robust sensor system. This paper covers the entire realization process of the device from its conceptual draft and optical design to its fabrication and assembly. The applied approaches are verified with intermediate results of profilometric characterizations and optical performance measurements of subsystems. Finally the gas-sensing capabilities of the integrated detector are experimentally proven and optimized.



http://dx.doi.org/10.1364/AO.54.000839
Endrödy, Csaba; Mehner, Hannes; Grewe, Adrian; Sinzinger, Stefan; Hoffmann, Martin
Two-dimensional stepping drive for hyperspectral systems. - In: MME 2014 - Istanbul - Istanbul, (2014), insges. 4 S.

Schurig, Florian; Bichra, Mohamed; Sinzinger, Stefan
Method and apparatus for detecting the surface shape of reflective freeform optics. - In: Frontiers in optics : 19 - 23 October 2014, Tucson, Arizona, United States. - Washington, DC : OSA, The Optical Society, 2014, FW5A.3

http://dx.doi.org/10.1364/FIO.2014.FW5A.3
Kampmann, Ronald; Sinzinger, Stefan
Analysis of the influence of manufacturing and alignment related errors on an optical tweezer system. - In: International Optical Design Conference 2014 - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-1-62841-378-6, 2014, 92930D, insges. 8. S.

In this work we present the design process as well as experimental results of an optical system for trapping particles in air. For positioning applications of micro-sized objects onto a glass wafer we developed a highly efficient optical tweezer. The focus of this paper is the iterative design process where we combine classical optics design software with a ray optics based force simulation tool. Thus we can find the best compromise which matches the optical systems restrictions with stable trapping conditions. Furthermore we analyze the influence of manufacturing related tolerances and errors in the alignment process of the optical elements on the optical forces. We present the design procedure for the necessary optical elements as well as experimental results for the aligned system.



Cu-Nguyen, Phuong-Ha; Grewe, Adrian; Sinzinger, Stefan; Zappe, Hans; Seifert, Andreas
Imprinted DOE on varifocal membrane lens. - In: 2014 International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics (OMN) : 17 - 21 Aug. 2014, Glasgow, Scotland ; proceedings. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4799-3737-0, (2014), S. 21-22

We present a highly compact, fully integrated tunable lens for confocal hyperspectral imaging with imprinted diffractive structures on a polydimethylsiloxane (PDMS) membrane. The PDMS membrane was patterned by replication technique with a diffractive optical element (DOE) on quartz glass as master mold. The smallest feature size is 0.8 [my]m the membrane thickness is 100 my]m. The liquid-filled lens is hydraulically driven by integrated magnetic actuation and serves as a tunable filter in the spectral range of 450-900 nm with a linewidth less than 18 nm over the entire tuning range.



http://dx.doi.org/10.1109/OMN.2014.6924519
Hillenbrand, Matthias; Mitschunas, Beate; Hoffmann, Daniela; Grewe, Adrian; Hinz, Susanne; Feßer, Patrick; Sinzinger, Stefan
Miniaturized AMD vision aids: principles and realization. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia, (2014), insges. 8 S.

http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-165:0
Rosenberger, Maik; Correns, Martin; Fütterer, Richard; Linß, Gerhard; Manske, Eberhard; Fröhlich, Thomas; Grewe, Adrian; Hillenbrand, Matthias; Sinzinger, Stefan
Hyper- and multispectral imaging systems - a survey of different approaches at the Ilmenau University of Technology. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia, (2014), insges. 11 S.

http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-087:3
Grewe, Adrian; Sinzinger, Stefan
Imaging systems with Alvarez-Lohmann lenses. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia, (2014), insges. 11 S.

http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-167:5
Leopold, Steffen; Pätz, Daniel; Sinzinger, Stefan; Müller, Jens; Hoffmann, Martin
Hybride Integration von Silicium- und LTCC-Technologie zur Herstellung verstimmbarer Zylinderlinsen. - In: Mikro-Nano-Integration - Berlin : VDE-Verl., ISBN 978-3-8007-3632-4, (2014), S. 112-117

Kleindienst, Roman; Krüger, Mathias; Grewe, Adrian; Sinzinger, Stefan; Holc, Katarzyna; Schätzle, J.; Steffen, A.; Cimalla, Volker; Schwarz, Ulrich T.; Becker, Pascal
Integrated opto-chemical sensor system based on group III-nitride nanowires. - In: Mikro-Nano-Integration - Berlin : VDE-Verl., ISBN 978-3-8007-3632-4, (2014), S. 81-86

Weiß, Robert; Hillenbrand, Matthias; Grewe, Adrian; Sinzinger, Stefan
Parallelisierte chromatisch-konfokale Mikroskopie mit einem Mehrkanalspektrometer. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 115.2014, A35, insges. 2 S.

Das chromatisch konfokale Prinzip findet zunehmend Verwendung in optischen Abstandssensoren und Profilometern. Durch die Kombination eines konfokalen Aufbaus mit einer Optik mit großem Farblängsfehler kann ein großer axialer Messbereich gleichzeitig aufgenommen werden. In ihrer Grundausführung als Punktsensoren verfügen chromatisch konfokale Systeme über je eine Beleuchtungs- und Detektionslochblende in Kombination mit einem Spektrometer. In diesem Beitrag wird ein System zur parallelisierten chromatisch-konfokalen Mehrpunktmessung vorgestellt. Hierfür werden Lochblendenarrays anstelle der Einzellochblenden verwendet. Die parallele Auswertung der Messsignale erfolgt mittels eines Mehrkanalspektrometers. Die konfokale Signaldiskriminierung erfordert einen lateralen Abstand von ca. drei bis 10 Lochblendendurchmessern zwischen den einzelnen Öffnungen des Lochblendenarrays. Zur Erfassung der Zwischenpunkte und somit zur Steigerung der lateralen Auflösung werden die Lochblendenarrays zusätzlich in lateraler Richtung gescannt. Das Sensorlayout und die Kalibrierung des Messsystems werden diskutiert und anhand experimenteller Ergebnisse verifiziert.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=25327
Brill, Florian; Hillenbrand, Matthias; Grewe, Adrian; Mitschunas, Beate; Sinzinger, Stefan
Vergleich von Signalerzeugungsmodellen für chromatisch-konfokale Sensoren. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 115.2014, B34, insges. 2 S.

Chromatisch-konfokale Systeme haben sich als robuste Abstandssensoren etabliert. Eine Optik mit großem Farblängsfehler bildet die einzelnen Wellenlängen einer polychromatischen Quasi-Punktlichtquelle in unterschiedlichen axialen Abständen zum Sensor ab. Das vom Messobjekt gestreute oder reflektierte Licht wird nach Durchlaufen des Systems und einer Detektionslochblende mit einem Spektrometer ausgewertet. Da auf dem Messobjekt defokussierte Wellenlängen durch die Detektionslochblende stark gedämpft werden, entsteht ein spektraler Peak, der die Abstandsinformation zum Messobjekt enthält. Die Form dieses spektralen Peaks dient als wichtiges Kriterium für die Abbildungsqualität und die axiale Auflösung des Sensors. In diesem Beitrag stellen wir analytische und numerische Modelle zur Beschreibung des Abbildungsverhaltens vor. Wir diskutieren sowohl paraxiale als auch geometrisch-optische und wellenoptische Modelle. Diese basieren auf der Betrachtung der wellenlängenabhängigen Defokus-Punktbildfunktion und berücksichtigen z.T. Abbildungsfehler und Beugungseffekte. Unser Beitrag umfasst einen Vergleich und die Verifikation der Modelle anhand experimenteller Referenzmessungen.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=25342
Meinecke, Thomas; Kelly, Damien P.; Sinzinger, Stefan
Iterative phase retrieval: a numerical investigation. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 115.2014, P32, insges. 2 S.

Estimating the complex amplitude of a coherent monochromatic electromagnetic field is important in many imaging and speckle metrology applications. Both standard phase shifting interferometry technique as well as iterative phase retrieval algorithms are used to recover an estimate of the phase distribution. Errors in the estimated phase distribution arise from (i) systematic errors (noise, vibrations, etc.) and (ii) numerical artifacts introduced by the discrete nature of numerical Fresnel propagation. Here, we examine how to minimize each of these noise sources. A brief conclusion is presented.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=25359
Streicher, Simon; Kampmann, Ronald; Sinzinger, Stefan; Kalthoff, Oliver
Hocheffiziente Simulation von Mehrfachstreuprozessen auf Basis der Mie-Theorie für die optische Sensorik. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 115.2014, A37, insges. 2 S.

Die theoretische Beschreibung der Lichtausbreitung durch streuende Medien ist für zahlreiche Anwendungsgebiete von der Medizintechnik bis zur Beleuchtungstechnik von großem Interesse. Ein idealer Ausgangspunkt hierfür ist die Mie-Theorie, die die Wechselwirkung elektromagnetischer Wellen mit sphärischen Streuzentren beschreibt. Der Durchmesser der Streuzentren ist bei unseren Betrachtungen vergleichbar mit der Wellenlänge des eingestrahlten Lichts. Es existieren verschiedene Algorithmen, mit denen die Streuparameter und Streufunktionen berechnet werden können. Wir präsentieren eine Lösung, die mit einstellbarer Winkelabtastung (0.0001˚ - 1˚) sowie einer beliebigen Eingangsfeldverteilung (Lasermoden, Messdaten, etc.) die Ausgangsverteilung eines frei definierbaren Streukörpers berechnen kann. Eine rein CPU basierte Lösung ist selbst bei Multithreading Programmierung sehr zeitaufwändig. Aus diesem Grund setzen wir programmierbare Grafikprozessoren ein. Hierbei kann die Rechenzeit bei exakter Rechnung gegenüber einer CPU signifikant verkürzt werden. Die Ergebnisse der Simulation werden mit Resultaten geeigneter Streulichtexperimente verschiedenster Proben validiert.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=25328
Krüger, Mathias; Kampmann, Ronald; Kleindienst, Roman; Sinzinger, Stefan
Kombinierter Müller-Jones-Formalismus zur umfassenden Optimierung spatialer Flüssigkristall-Lichtmodulatoren. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 115.2014, B32, insges. 2 S.

Das Anwendungsgebiet spatialer Flüssigkristall-Lichtmodulatoren (LC-SLM) reicht von der Verwendung als Flachbildschirm bis hin zum Einsatz als aktiv steuerbares Element zur Strahlformung oder -teilung. Insbesondere beim Einsatz als Kompensationselement zur Vermessung und Korrektur von Wellenfronten ist eine detaillierte Charakterisierung und Optimierung der Eigenschaften des verwendeten LC-SLM erforderlich. In diesem Beitrag werden Methoden vorgestellt, mit denen technologisch bedingte Störeffekte (Phasen-Amplituden-Kopplung, Flicker-Effekt, Pixelcrosstalk, Reaktionszeit, Temperaturverhalten) konventioneller Twisted-Nematic (TN) Lichtmodulatoren charakterisiert und kompensiert werden können. Über einen kombinierten Müller-Jones-Formalismus und unter Einbeziehung der zeitlichen Flicker-Charakteristik ist es bspw. möglich, trotz der TN-Anordnung der Flüssigkristalle eine minimale Phasen-Amplituden-Kopplung (Intensitätsmod. < 3% bei 2,3 π Phasenhub für WL = 532 nm) zu erreichen. Die Leistungsfähigkeit der Optimierung wird am Beispiel einer Kompensation von Wellenfrontstörungen bzw. der Charakterisierung von Oberflächenprofilen experimentell nachgewiesen.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=25341
Kampmann, Ronald; Kleindienst, Roman; Chall, Annemiek; Sinzinger, Stefan
Optische Manipulation sphärischer Partikel in Luft. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 115.2014, A4, insges. 2 S.

Seit der ersten erfolgreichen experimentellen Umsetzung, hat sich die optische Pinzette als Werkzeug in einem breiten Anwendungsspektrum etabliert und wird für den Einsatz in immer allgemeineren Aufgabenbereichen weiter entwickelt und optimiert. Einer der größten Vorteile besteht in dem kontaktlosen Halten und Manipulieren mikroskopischer Objekte ohne die Existenz von Adhäsions- und Oberflächenkräften. Dadurch wird das gezielte Loslassen zuvor gefangener mikroskopischer Objekte ermöglicht. Für die Positionierung additiver Marker auf einem Glaswafer wurde auf Basis strahlenoptischer Kraftsimulationen ein optisches System entwickelt. Dieses kombiniert eine strahlformende sowie eine fokussierende Funktion bei einer Gesamtgröße vergleichbar mit einem Mikroskopobjektiv. Mit dem System wird nachweislich das berührungslose optische Fangen sowie das stabile und effiziente optische Halten von 10 m durchmessenden SiO2-Partikeln bei einer Laserleistung von 50 mW realisiert. Für die Beobachtung gefangener Partikel in axialer Richtung wurde zusätzlich eine Spiegeloptik in das optische System integriert.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=25329
Grewe, Adrian; Endrödy, Csaba; Hillenbrand, Matthias; Cu-Nguyen, Phuong-Ha; Seifert, Andreas; Hoffmann, Martin; Sinzinger, Stefan
Compact hyperchromatic imaging systems based on tunable optical microsystems. - In: 2014 International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics (OMN) : 17 - 21 Aug. 2014, Glasgow, Scotland ; proceedings. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4799-3737-0, (2014), S. 129-130

We present hyperspectral imaging (HSI) systems based on a hyperchromatic confocal approach. Spatial filters are used to separate the spectral components of the light. The necessary multiplexing in time is realized by tuneable optics. In addition, we propose tunable systems with diffractive Alvarez-Lohmann lenses as well as fluidic micro lenses and present a demonstrator using Alvarez-Lohmann lenses. Micromechanical stepper actuators with large movement range are used to enhance the spatial resolution of those systems.



http://dx.doi.org/10.1109/OMN.2014.6924554
Pätz, Daniel; Leopold, Steffen; Hoffmann, Martin; Sinzinger, Stefan
Tunable anamorphotic imaging system based on fluidic cylindrical lenses. - In: 2014 International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics (OMN) : 17 - 21 Aug. 2014, Glasgow, Scotland ; proceedings. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4799-3737-0, (2014), S. 25-26

We present an anamorphotic imaging system with a separately tunable magnification in horizontal and vertical direction in order to change the aspect ratio of the image. The design is based on cylindrical membrane lenses made of aluminum nitride with tunable focal power to realize a vario system without moving elements. We demonstrate the design concept of cylindrical lenses with a very compact geometry, the optical system as well as experimental results.



http://dx.doi.org/10.1109/OMN.2014.6924521
Grewe, Adrian; Hillenbrand, Matthias; Sinzinger, Stefan
Aberration analysis of optimized Alvarez-Lohmann lenses. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 53 (2014), 32, S. 7498-7506

In this paper aberrations in Alvarez-Lohmann lenses are analyzed, and a semi-analytical strategy for compensation is derived. An x-y polynomial model is used to describe the aberrations and classify them into static and dynamic components. The lenses are enhanced by higher-order polynomials, and a numerical optimization process is used to determine the most influential coefficients. Two simulations of corrected systems are presented. The first one is optimized for on-axis imaging. The second system is optimized for multiple field points and shows the limitations of a single Alvarez-Lohmann lens. Two systems overcoming these limitations by introducing additional optical surfaces are presented, and their performance is analyzed in simulations.



http://dx.doi.org/10.1364/AO.53.007498
Hillenbrand, Matthias; Mitschunas, Beate; Brill, Florian; Grewe, Adrian; Sinzinger, Stefan
Spectral characteristics of chromatic confocal imaging systems. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 53 (2014), 32, S. 7634-7642

We present signal-generation models for chromatic confocal imaging systems with illumination and detection pinholes of finite size: a collinear model that considers neither aberrations nor diffraction effects, a geometrical model that accounts for aberrations, and a wave optical model covering both aberrations and diffraction effects. These models are aimed at describing the spectral response of multipoint sensor systems with field-dependent aberrations and vignetting effects. They are suitable for single- and double-pass systems with either diffusely or specularly reflecting surfaces under test. We show experimental results to verify our models.



http://dx.doi.org/10.1364/AO.53.007634
Wu, Yang; Kelly, Damien P.; Stern, Adrian; Sinzinger, Stefan
Fluctuations in the intensity read out of CCD/CMOS arrays in digital holographic setups: an experimental investigation. - In: Three-dimensional imaging, visualization, and display 2014 - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-1-62841-054-9, (2014), S. 911708, insges. 11 S.

Finck, Alexander; von
Table top system for angle resolved ligth scattering measurement, 2014 - Online-Ressource (PDF-Datei: VI, 127 S., 40,66 MB). : Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2014
Parallel als Druckausg. erschienen

Die Messung und Analyse von Streulicht hat in den vergangenen Jahren wesentlich an Einfluss gewonnen. Der Mangel an Messsystemen die sowohl flexibel als auch kompakt sind, motivierte diese Arbeit zur Entwicklung eines winkelauflösenden Table-Top Streulichtmesssystems mit dazugehörigen Auswertemethodiken.Das realisierte Table-Top Goniometer weist kompakte Abmaße von <0,8x0,8x0,8 m 3 auf und ermöglicht die Messung von 3D-Streulichtverteilungen bei Beleuchtungwellenlängen von 405 nm, 532 nm und 640 nm. Mit erreichten Sensitivitäten, die nur durch die Luftstreuung begrenzt sind, wurde eine Dynamik von 14 Größenordnungen erzielt. Die kompakte Konstruktion wurde durch ein spezielles Achsdesign und über Faltung der Strahlengänge erreicht. Messunsicherheit und Instrumentesignatur wurden anhand von neu entwickelten Modellen und Simulationen analysiert. Darauf aufbauend erfolgten Optimierungen. Basierend auf dem Frequenzmultiplex-Prinzip wurde ein Konzept zur Ermöglichung paralleler Streulichtmessungen mit hoher Sensitivität und Dynamik entwickelt. Hiermit lässt sich das gestreute Licht unterschiedlicher Beleuchtungswellenlängen und/oder -polarisationen in verschiedenen Messkanälen gleichzeitig detektieren. Es wurde eine streulichtbasierte Analysemethode anisotroper Oberflächen eingeführt, die einen direkten Bezug zu optischen und rauheitsbeschreibenden Eigenschaften aufweist. Hiermit ließen sich erstmals Rauheitskomponenten unterschiedlicher Ursache bei ultrapräzisionsbearbeiteten diamantgedrehten Oberflächen als Funktion der Ortsfrequenz trennen. Der Einfluss von Anisotropie bei unterschiedlichen Beleuchtungswellenlängen wurde untersucht. Über Streulichtanalyse mit mehreren Beleuchtungswellenlängen wurde eine hochrobuste Rauheitscharakterisierung demonstriert. Hiermit ließen sich Kontaminationen auf beschichteten und unbeschichteten Substraten sowie Rauheitswachstum in Dünnschichtfilmen nachweisen. Es wurde gezeigt, dass sich Diamantschliffe über die Auswertung von 3D-Streulichtverteilungen charakterisieren lassen. Es können beispielsweise die Politurgüte einzelner Facetten sowie die optische Performance von Brillanten bewertet und klassifiziert werden.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=24761
Pätz, Daniel; Deutschmann, Tobias; Oesterschulze, Egbert; Sinzinger, Stefan
Depth of focus analysis of optical systems using tunable aperture stops with a moderate level of absorption. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 53 (2014), 28, S. 6508-6512

The size of the aperture stop of a lens is a major parameter to define, e.g., the depth of focus of an optical imaging system. In conventional systems, totally absorbing apertures are generally assumed. Their optical performance can be easily described by a geometric ray model. We propose an extended model to estimate the depth of focus with respect to a nontotally absorbing circular aperture, which may correspond to new concepts for tunable apertures, in particular for micro-optical systems. We present specifications to analyze and optimize the performance of those systems and verify the theoretical model by experimental depth of focus measurements with a partly transparent aperture.



http://dx.doi.org/10.1364/AO.53.006508
Vogt, Christian; Sinzinger, Stefan; Rascher, Rolf
A study on elastic grinding tools. - In: Optical fabrication and testing : part of Classical optics 2014 ; 22 - 26 June 2014, Kohala Coast, Hawaii, United States. - Washington, DC : OSA, The Optical Society, ISBN 978-1-55752-747-9, 2014, OTu3B.3

http://dx.doi.org/10.1364/OFT.2014.OTu3B.3
Hillenbrand, Matthias; Kelly, Damien P.; Sinzinger, Stefan
Numerical solution of nonparaxial scalar diffraction integrals for focused fields. - In: Journal of the Optical Society of America. Optics, image science, and vision / Optical Society of America. - Washington, DC : Soc., 1984- ; ZDB-ID: 1461092-9, ISSN 1520-8532, Bd. 31 (2014), 8, S. 1832-1841

In this paper, we present sampling conditions for fast-Fourier-transform-based field propagations. The input field and the propagation kernel are analyzed in a combined manner to derive sampling criteria that guarantee accurate calculation results in the output plane. These sampling criteria are also applicable to the propagation of general fields. For focal field calculations, geometrical optics is used to obtain a priori knowledge about the input and output fields. This a priori knowledge is used to determine an optimum balance between computational load and calculation accuracy. In a numerical example, correct results are obtained even though both the input field and the propagation kernel are sampled below the Nyquist rate. Finally, we show how chirp z-transform-based zoom-algorithms may be analyzed using the same techniques.



http://dx.doi.org/10.1364/JOSAA.31.001832
Grewe, Adrian; Hillenbrandt, Matthias; Hoffmann, Daniela; Mitschunas, Beate; Sinzinger, Stefan
Fabrication and replication of telescope arrays for vision aids. - In: Optical fabrication and testing : part of Classical optics 2014 ; 22 - 26 June 2014, Kohala Coast, Hawaii, United States. - Washington, DC : OSA, The Optical Society, ISBN 978-1-55752-747-9, 2014, OTu3B.4, insges. 3 S.

We present vision aids for age related macular degeneration based on magnifying telescope arrays. The fabrication of master elements via ultra-precision micro-milling and their replication in thin films are discussed.



http://dx.doi.org/10.1364/OFT.2014.OTu3B.4
Kampmann, Ronald; Chall, Annemiek K.; Kleindienst, Roman M.; Sinzinger, Stefan
Iterative design process for highly efficient optical trapping systems. - In: International Optical Design Conference : part of Classical optics 2014 ; 22 - 26 June 2014, Kohala Coast, Hawaii, United States. - Washington, DC : OSA, The Optical Society, ISBN 978-1-55752-747-9, 2014, IM2B.1, insges. 2 S.

The development of an optical system for trapping particles in air is presented. Based on optics design as well as optical force simulations an efficient optical system is designed, manufactured and characterized.



http://dx.doi.org/10.1364/IODC.2014.IM2B.1
Arines, Justo; Hernandez, Rene O.; Sinzinger, Stefan; Grewe, Adrian; Acosta, Eva
Wavefront-coding technique for inexpensive and robust retinal imaging. - In: Optics letters - Washington, DC : Soc., ISSN 1539-4794, Bd. 39 (2014), 13, S. 3986-3988

http://dx.doi.org/10.1364/OL.39.003986
Cu-Nguyen, Phuong-Ha; Grewe, Adrian; Endrödy, Csaba; Sinzinger, Stefan; Zappe, Hans; Seifert, Andreas
Compact tunable hyperspectral imaging system. - In: IEEE 27th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS), 2014 : 26 - 30 Jan. 2014, San Francisco, CA, USA. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4799-3510-9, (2014), S. 1167-1170

http://dx.doi.org/10.1109/MEMSYS.2014.6765854
Rangelow, Ivo W.; Sinzinger, Stefan; Steffanson, Marek; Holz, Mathias; Ivanov, Tzvetan; Kleindienst, Roman; Kampmann, Ronald
Thermographischer Detektor basierend auf einem neuartigen Mikro-Spiegel Sensor. - In: Technisches Messen : tm ; Sensoren, Geräte, Systeme ; Organ des AMA Fachverbands für Sensorik e.V. und der NAMUR, Normenarbeitsgemeinschaft für Mess- und Regelungstechnik der Chemischen Industrie. - Berlin : De Gruyter, ISSN 2196-7113, Bd. 81 (2014), 5, S. 219-227

http://dx.doi.org/10.1515/teme-2014-1017
Leopold, Steffen; Geiling, Thomas; Fliegner, Caroline; Pätz, Daniel; Sinzinger, Stefan; Müller, Jens; Hoffmann, Martin
Multifunctional LTCC substrates for thermal actuation of tunable micro-lenses made of aluminum nitride membranes. - In: 9th IMAPS/AcerS International Conference and Exhibition on Ceramic Interconnect and Ceramic Microsystems Technologies (CICMT 2013) - Red Hook, NY : Curran, ISBN 978-1-62993-718-2, (2014), S. 124-130

Hillenbrand, Matthias; Hoffmann, Armin; Kelly, Damien P.; Sinzinger, Stefan
Fast nonparaxial scalar focal field calculations. - In: Journal of the Optical Society of America. Optics, image science, and vision / Optical Society of America. - Washington, DC : Soc., 1984- ; ZDB-ID: 1461092-9, ISSN 1520-8532, Bd. 31 (2014), 6, S. 1206-1214

An efficient algorithm for calculating nonparaxial scalar field distributions in the focal region of a lens is discussed. The algorithm is based on fast Fourier transform implementations of the first RayleighSommerfeld diffraction integral and assumes that the input field at the pupil plane has a larger extent than the field in the focal region. A sampling grid is defined over a finite region in the output plane and referred to as a tile. The input field is divided into multiple separate spatial regions of the size of the output tile. Finally, the input tiles are added coherently to form a summed tile, which is propagated to the output plane. Since only a single tile is propagated, there are significant reductions of computational load and memory requirements. This method is combined either with a subpixel sampling technique or with a chirp z-transform to realize smaller sampling intervals in the output plane than in the input plane. For a given example the resulting methods enable a speedup of approximately 800× in comparison to the normal angular spectrum method, while the memory requirements are reduced by more than 99%.



http://dx.doi.org/10.1364/JOSAA.31.001206
Abd El-Maksoud, Rania H.; Hillenbrand, Matthias; Sinzinger, Stefan;
Parabasal theory for plane-symmetric systems including freeform surfaces. - In: Optical engineering : online journal. - Bellingham, Wash. : SPIE, ISSN 1560-2303, Bd. 53 (2014), 3, S. 031303, insges. 9 S.

https://doi.org/10.1117/1.OE.53.3.031303
Kampmann, Ronald; Chall, Annemiek K.; Kleindienst, Roman; Sinzinger, Stefan
Optical system for trapping particles in air. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 53 (2014), 4, S. 777-784

An innovative optical system for trapping particles in air is presented. We demonstrate an optical system specifically optimized for high precision positioning of objects with a size of several micrometers within a nanopositioning and nanomeasuring machine (NPMM). Based on a specification sheet, an initial system design was calculated and optimized in an iterative design process. By combining optical design software with optical force simulation tools, a highly efficient optical system was developed. Both components of the system, which include a refractive double axicon and a parabolic ring mirror, were fabricated by ultra-precision turning. The characterization of the optical elements and the whole system, especially the force simulations based on caustic measurements, represent an important interim result for the subsequently performed trapping experiments. The caustic of the trapping beam produced by the system was visualized with the help of image processing techniques. Finally, we demonstrated the unique efficiency of the configuration by reproducibly trapping fused silica spheres with a diameter of 10 [my]m at a distance of 2.05 mm from the final optical surface.



http://dx.doi.org/10.1364/AO.53.000777
Finck, Alexander; Herffurth, Tobias; Schröder, Sven; Duparré, Angela; Sinzinger, Stefan
Characterization of optical coatings using a multisource table-top scatterometer. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 53.2014, 4, S. A259-A269

Light scattering measurement and analysis is a powerful tool for the characterization of optical and nonoptical surfaces. To enable a more comprehensive postmeasurement characterization, three visible laser sources were recently implemented in a highly sensitive table-top scatterometer with 3D spherical detection capability. Based on wavelength scaling, the instrument is utilized to characterize thin-film coatings and their substrates with respect to surface roughness, roughness growth, and contamination. Topographic measurement techniques are used to verify the results. The spectral sensitivity to contamination (scatter loss) is demonstrated to be significantly different for single surfaces and interference coatings. In addition, power losses of a highly reflective coating are analyzed.



http://dx.doi.org/10.1364/AO.53.00A259
Kelly, Damien P.; Megel, Lysann; Meinecke, Thomas; Sinzinger, Stefan
Axial decorrelation of paraxial wavefields: theory and experiment. - In: Fringe 2013 - Berlin [u.a.] : Springer, ISBN 978-3-642-36358-0, (2014), S. 213-216

Megel, Lysann; Kelly, Damien P.; Meinecke, Thomas; Sinzinger, Stefan
Iterative phase retrieval and the important role played by initial conditions. - In: Fringe 2013 - Berlin [u.a.] : Springer, ISBN 978-3-642-36358-0, (2014), S. 123-128

Kleindienst, Roman; Kampmann, Ronald; Stoebenau, Sebastian; Sinzinger, Stefan;
Three-dimensional laser ablation for functionalization of non-planar optical surfaces. - In: Journal of laser applications : JLA. - Orlando, Fla : Laser Inst. of America, ISSN 19381387, (2013), 1, S. 919-925
Paper #N503

Efficient laser beam shaping is one of the keys to achieve maximum process performance and to exploit new application fields for lasers. However, with increasingly more complex beam shaping tasks typically the challenges related to system size, weight and reliability scale up as more and more conventional optical components like spherical lenses, gratings, prisms etc. are involved. To overcome this traditional tradeoff several optical functions can be integrated in a single hybrid [1] [2] (reflective/diffractive, refractive/ diffractive [3]) optical freeform component enabling miniaturized [4] and robust beam shaping solutions. For the fabrication of these complex optical surfaces we use integrated fabrication techniques (section 2), which combine micromachining of continuous reflective freeform surfaces [5] and precise laser ablation of high frequency diffractive structures efficiently [6]. In this article we focus on the generation of high quality diffractive structures in copper using 3-dimensional picosecond laser ablation within a five-axis ultraprecision micromachining center (section 3).



https://doi.org/10.2351/1.5062990
Hillenbrand, Matthias; Grewe, Adrian; Bichra, Mohamed; Kleindienst, Roman; Lorenz, Lucia; Kirner, Raoul; Weiß, Robert; Sinzinger, Stefan
Parallelized chromatic confocal sensor systems. - In: - Bellingham, Wash. : SPIE, 2013, S. 87880V, insges. 10 S.

Sinzinger, Stefan; Hillenbrand, Matthias; Abd-El Maksoud, Rania H.
Freeform surfaces in optical microsystems: from parabasal theory to applications. - In: Freeform optics : part of Renewable energy and the environment ; 3 - 7 November 2013, Tucson, Arizona, United States. - Washington, DC : OSA, The Optical Society, ISBN 978-1-55752-986-2, (2013), insges. 3 S.

http://dx.doi.org/10.1364/FREEFORM.2013.FM2B.4
Vogt, Christian; Rohrbacher, M.; Sinzinger, Stefan
Dressing and selfsharpening of conventional tools. - In: - Bedford : Euspen, (2013), S. 289-293

Sinzinger, Stefan;
Optical systems engineering for applications from innovative vision aids to platforms for micro-nano-integration. - In: Photonics in Germany - Berlin : Trias Consult, ISSN 2191-7191, (2013), S. 67

Kelly, Damien Peter; Megel, Lysann; Meinecke, Thomas; Sinzinger, Stefan
A theoretical comparison of Fresnel based digital holography and phase retrieval from the transport of intensity equation. - In: Tribute to H. John Caulfield - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-0-8194-9683-6, 2013, 88330G, insges. 10 S.

Kleindienst, Roman;
Laser beam shaping - from source to application. - In: Congress proceedings - Orlando, Fla. : LIA, ISBN 978-0-912035-98-7, 2013, Short course 3, insges. 1 S.

Control over the spatial distribution of a wavefield, i.e. beam shaping, is increasingly important in a large variety of laser based applications ranging from illumination to material processing. After introducing the fundamentals of beam shaping, in this short course we discuss the specific benefits and drawbacks of the different beam shaping techniques with respect to the input beam parameters, the desired output field and the application. Besides standard solutions modifications of these approaches mainly aiming at spatial or temporal averaging for homogenization purposes are presented. All theoretical considerations are supported by practical examples and experimental results. In an overview typical technologies for realizing beam shaping components are summarized.



Cu-Nguyen, Phuong-Ha; Grewe, Adrian; Hillenbrand, Matthias; Sinzinger, Stefan; Seifert, Andreas; Zappe, Hans
Tunable hyperchromatic lens system for confocal hyperspectral sensing. - In: Optics express : the international electronic journal of optics. - Washington, DC : Soc., ISSN 1094-4087, Bd. 21 (2013), 23, S. 27611-27621

http://dx.doi.org/10.1364/OE.21.027611
Steffanson, Marek; Gorovoy, Konstantin; Holz, Mathias; Ivanov, Tzvetan; Kampmann, Ronald; Kleindienst, Roman; Sinzinger, Stefan; Rangelow, Ivo W.
Low-cost uncooled infrared detector using thermo-mechanical micro-mirror array with optical readout. - In: AMA conferences 2013 proceedings - Wunstorf : AMA Service GmbH, ISBN 978-3-9813484-3-9, (2013), S. 85-88

Hofmann, Meike; Müller, Ralf; Grewe, Adrian; Brodersen, Olaf; Sinzinger, Stefan
Planar integrated opto-fluidic microsystems in PMMA for particle analysis :
Planar-integrierte opto-fluidische Mikrosysteme aus PMMA für die Partikelanalyse. - In: Von Bauelementen zu Systemen - Berlin [u.a.] : VDE-Verl., (2013), S. 149-152

We demonstrate an integrated optofluidic system for monitoring the particle mass concentration and the Sauter mean diamter of polydisperse floating suspensions of water and standardized test dust. For optimum integration, a planar emitter-receiver unit is developed and fabricated in silicon technology. A VCSEL at 850 nm serves as light source, and monolithically integrated segmented photodiodes detect both the attenuation of the primary light beam and the scattered light. The optical system is integrated into a planar transparent polymethyl-methacrylate substrate by micromilling of an optical freeform surface and electron beam evaporation of reflective layers following the concept of planar integrated free-space optical systems. We are able to detect 1 mg per liter of the standards ISO 12103-A3, -A3 and -A4 that contain particles with diameters from 0.5 to 150 [my]m and to determine the Sauter mean diameter of the particle size distribution.



Kleindienst, Roman; Cimalla, Volker; Eickhoff, Martin; Grewe, Adrian; Holc, Katarzyna; Schätzle, J.; Schörmann, Jörg; Schwarz, Ulrich; Teubert, Jörg; Sinzinger, Stefan
Miniaturized optical integration platform for III-N based opto-chemical detectors :
Miniaturisierte optische Integrationsplattform für III-N-basierte opto-chemische Detektoren. - In: Von Bauelementen zu Systemen - Berlin [u.a.] : VDE-Verl., (2013), S. 464-467

In this contribution we present the micro-nano-integration of an opto-chemical sensor based on III-N nanowire hetero-strucures for the detection of oxidizing and reducing gases. We discribe the optical design approach for efficiently shaping the excitation radiation as well as the precise fabrication of the miniaturized integration platform. After investigating the optical performance of the microsystem the electro-optical components and the nanowire heterostructures are integrated to evaluate the gas detection properties of the sensor system.



Grewe, Adrian; Endrödy, Csaba; Fütterer, Richard; Cu-Nguyen, Phuong-Ha; Steiner, S.; Hillenbrand, Matthias; Correns, Martin; Hoffmann, Martin; Linß, Gerhard; Zappe, Hans P.; Seifert, Andreas; Kley, E. B.; Sinzinger, Stefan
Opto-mechanical microsystems for hyperspectral imaging :
Opto-mechanische Mikrosysteme zur hyperspektralen Bildgebung. - In: Von Bauelementen zu Systemen - Berlin [u.a.] : VDE-Verl., (2013), S. 139-142

We present approaches and systems for hyperspectral imaging devices. The first approach is based on resonant waveguide gratings. Another two systems employ a hyperchromatic confocal approach for the spectral separation of light. The necessary multiplexing in time is realized by tuneable optics. Here we use fluidic micro lenses as well as diffractive Alvarez-Lohmann Lenses. To increase the resolution of such systems micromechanical stepper actuators with large travel range are designed.



Leopold, Steffen; Pätz, Daniel; Sinzinger, Stefan; Hoffmann, Martin
Tunable micro-lenses based on aluminium nitride membranes :
Adaptive Mikrolinsen basierend auf Aluminiumnitrid Membranen. - In: Von Bauelementen zu Systemen - Berlin [u.a.] : VDE-Verl., (2013), S. 173-176

Tunable micro-lenses based on deformable membranes consist of a liquid, whose surface is defined by a pressure chamber and a membrane. If a pressure is applied, the membrane deflects spherically. Thus the liquid within the pressure chamber, which is covered with the membrane, forms a plano-convex lens. Within this contribution aluminium nitride membranes for tunable lenses are investigated. They benefit from long-term-stability and a nearly ideal spherical deformation. For the mechanical and optical characterization we use 500 nm thick membranes with a diameter of 3 mm. For an applied pressure of 20 kPa, we observed membrane delections of up to 64 [my]m and refractive powers between 0 and 25 dpt.



Meinecke, Thomas; Kelly, Damien P.; Sinzinger, Stefan
Characterization of photoresist using speckle fields - a theoretical investigation. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 114.2013, P57, insges. 2 S.

Gray scale lithography consists of numerous sophisticated favrication steps making it necessary to characterize the process of substrate structuring. We expose the photoresist with random intensity, i.e. speckle fields instead of conventional specific test patterns and observe their behavior in Fourier plane caused by coherent illumination of this processed substrate.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=23325
Werner, Jürgen; Hillenbrand, Matthias; Zhao, Mingcheng; Sinzinger, Stefan
An optimization method for radial NURBS surfaces. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 114.2013, P54, insges. 2 S.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=23557
Ma, Xuan; Grewe, Adrian; Hillenbrand, Matthias; Sinzinger, Stefan; Schädel, Martin; Görlandt, Stefan; Baca, Martin; Schober, Andreas
Entwicklung eines integrierten multifunktionalen Fluoreszenzdetektors. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 114.2013, P47, insges. 2 S.

Fluoreszenzdetektion hat eine große Bedeutung in biologischen und medizinischen Anwendungen für die Analyse verschiedener Farbstoffe und Zellkulturen. Durch Kombination von Fluidik, Optik und Elektronik ist die Realisierung eines kompakten und hochempfindlichen Messsystems möglich, welches vorteilhaft bei der Messung von Proben mit kleinen Volumina ist.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=23544
Burkhardt, Matthias; Steiner, R.; Gatto, A.; Sinzinger, Stefan
Interferenzlithografie mit gesteuerter Belichtungsverteilung. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 114.2013, P43, insges. 2 S.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=23545
Streicher, Simon; Kampmann, Ronald; Sinzinger, Stefan; Kalthoff, Oliver
3D Mie-Streuung in Simulation und Streulichtexperiment. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 114.2013, P15, insges. 2 S.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=23555
Kampmann, Ronald; Kleindienst, Roman; Chall, Annemiek; Sinzinger, Stefan
Optisches System für die Manipulation mikroskopischer Objekte in gasförmiger Umgebung. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 114.2013, B29, insges. 2 S.

Optische Pinzetten sind seit ihrer Entdeckung zu einem nützlichen Werkzeug für die Analyse und das Manipulieren von mikroskopischen Objekten in einem breitgefächerten Anwendungsbereich geworden. Für die Manipulation von Objekten im Mikrometerbereich wurde ein optisches System entwickelt. Dieses wird in einer Nanopositionier- und Nanomessmaschine als Werkzeug zum Einsatz kommen. Aus den Umgebungsbedingungen und Anforderungen wurden verschiedene Konzepte für die optische Pinzette erarbeitet und hinsichtlich ihrer Eignung analysiert. Das System bestehend aus einem Doppelaxicon und einem parabolischen Ringspiegel wurde in einem iterativen Designprozess optimiert. Die Integration einer strahlenoptischen Kraftberechnung in den Designprozess ermöglichte die Optimierung des Systems hinsichtlich seiner Fangeffizienz. Die Komponenten des optischen Systems wurden mit einem Ultrapräzisionsdiamantdrehprozess hergestellt. Dieses System wurde innerhalb eines on-axis Laboraufbaus hinsichtlich seiner optischen Funktionalität charakterisiert sowie bezüglich seiner Eignung für das dreidimensionale Manipulieren von mikroskopischen Partikeln untersucht.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0287-2013-B029-7
Englert, Marion; Kluge, Michael; Menke, Yvonne; Letz, Martin; Auchter-Krummel, Petra; Brinkmann, Matthias; Rädlein, Edda; Sinzinger, Stefan
Optische in-situ Prozesskontrolle bei der Herstellung von anorganischen Materialien. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 114.2013, B13, insges. 2 S.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=23326
Streicher, Simon; Kampmann, Ronald; Sinzinger, Stefan; Kalthoff, Oliver
Efficient and precise simulation of multiple Mie scattering events using GPGPUs. - In: Physics and simulation of optoelectronic devices XXI - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-0-8194-9388-0, 2013, 86190K, insges. 6 S.

Mie theory describes the scattering of electromagnetic waves on spheroidal particles whose diamter is comparable to the wavelength of the incident radiation. We have implemented a parallel algorithm using graphics adapters to calculate perpendicular and parallel polarized scattered waves, from which other scattering parameters can be derived. This facilitates parallel propagation of monochromatic electromagnetic waves in scattering media. We have shown that a parallelization can reduce computation time rigorously.



Grewe, Adrian; Hillenbrand, Matthias; Sinzinger, Stefan
Hyperspectral imaging sensor systems using tunable lenses. - In: Photonik international ... - Stuttgart : AT-Fachverl., ISSN 1865-6633, Bd. 8 (2013), S. 2-5

Hyperspectral imaging systems record information with high resolution in both the spatial and spectral regimes simultaneously. One central challenge remains distribution of the three- or multi-dimensional data, consisting of the spatial soordinates (x,y,z) and the wavelength ([lamda]) in a suitable way on commonly used two dimensional receiver chips. Tunable optics, used in combination with suitable methods and system concepts, offer solutions that optimize capacity as well as recording dynamics.



Hillenbrand, Matthias; Lorenz, Lucia; Kleindienst, Roman; Grewe, Adrian; Sinzinger, Stefan
Spectrally multiplexed chromatic confocal multipoint sensing. - In: Optics letters - Washington, DC : Soc., ISSN 1539-4794, Bd. 38 (2013), 22, S. 4694-4697

We present a cncept for chromatic confocal distance sensing that employs two levels of spectral multiplexing for the parallelized evaluation of multiple lateral measurement points; at the first level, the chromatic confocal principle is used to encode distance information within the spectral distribution of the sensor signal. For lateral multi-plexing, the total spectral bandwidth of the sensor is split into bands. Each band is assigned to a different laterial measurement point by a segmented diffractive element. Based on this concept, we experimentally demonstrate a chromatic confocal three-point sensor that is suitable for harsh production environments, since it works with a single-point spectrometer and does not require scanning functionality. The experimental system has a working distance of more than 50 mm, a measurement range of 9 mm, and an axial resolution of 50 [my]m.



http://dx.doi.org/10.1364/OL.38.004694
Cu-Nguyen, Phuong-Ha; Grewe, Adrian; Sinzinger, Stefan; Zappe, Hans; Seifert, Andreas
Tunable confocal hyperspectral imaging system. - In: 2013 International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics (OMN) : 18 - 22 Aug. 2013, Kanazawa, Japan ; proceedings. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4799-1155-4, (2013), S. 9-10

A tunable hyperchromatic system for confocal imaging is presented. The system, consisting of a magnetically-actuated, hydraulically-tunable concave membrane lens in combination with a positive diffractive lens, functions as a tunable filter in the 450 - 900nm spectral range. A spectral width of 15nm is demonstrated over the entire spectral range.



http://dx.doi.org/10.1109/OMN.2013.6659033
Zürbig, Verena; Pätz, Daniel; Pletschen, Wilfried; Hees, Jakob; Sah, Ram Ekwal; Kirste, Lutz; Heidrich, Nicola; Cimalla, Volker; Nebel, Christoph; Ambacher, Oliver
Piezo-actuated tunable diamond/AlN micro lenses. - In: Transducers & Eurosensors XXVII : the 17th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (TRANSDUCERS & EUROSENSORS XXVII), 2013 ; 16 - 20 June 2013, Barcelona, Spain. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4673-5982-5, (2013), S. 2317-2320

Tunable micro lenses based on boron-doped nanocrystalline diamond and aluminium nitride (AIN) thin films are investigated. It is demonstrated that such a material combination is advantageous for the fabrication of highly transparent, mechanically stable optical components capable to operate at high actuation frequencies. In addition, it is shown that radially segmented AIN piezo-actuators allow for free aspheric deformation of the lens surface. It enables the use of such tunable lenses either in wave front filters or for correction of aberrations induced in complex optical systems.



http://dx.doi.org/10.1109/Transducers.2013.6627269
Pätz, Daniel; Sinzinger, Stefan; Leopold, Steffen; Hoffmann, Martin
Imaging systems with aspherically tunable micro-optical elements. - In: Imaging systems and applications : part of Imaging and applied optics ; 23 - 27 June 2013, Arlington, Virginia, United States. - Washington, DC : OSA, The Optical Society, ISBN 978-1-55752-975-6, (2013), insges. 3 S.

We present a micro-optical imaging system with active scanning function to expand the field of view of a single lens. We demonstrate design concepts for focusing and scanning elements, fabrication fundamentals as well as experimental results with multiple individually tunable lenses.



http://dx.doi.org/10.1364/ISA.2013.ITu1E.4
Grewe, Adrian; Hillenbrand, Matthias; Endrödy, Csaba; Hoffmann, Martin; Sinzinger, Stefan
Advanced phase plates for confocal hyperspectral imaging systems. - In: Applied industrial optics : spectroscopy, imaging and metrology ; part of Imaging and applied optics ; 23 - 27 June 2013, Arlington, Virginia, United States. - Washington, DC : OSA, The Optical Society, ISBN 978-1-55752-975-6, (2013), insges. 3 S.

We present innovative confocal hyperspectral imaging systems. The focal length of the systems can be adjusted to change the filtered wavelength band. The active focus variation is achieved by hyperchromatic Alvarez-Lohmann-phase plates.



http://dx.doi.org/10.1364/AIO.2013.AW1B.2
Oeder, Andreas;
System design of optical trapping setups, 2013 - Online-Ressource (PDF-Datei: IX, 109 Bl., 32,88 MB). Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2013
Unterschiede zwischen dem gedruckten Dokument und der elektronischen Ressource können nicht ausgeschlossen werden

Ziel dieser Dissertation ist die Einführung und Verifikation eines Entwurfsprozesses für optimierte optische Pinzettensysteme. In diesem Prozess werden die Prinzipien aus dem klassischen Optikdesign verwendet und mit einem Modul zur Berechnung optischer Kräfte kombiniert. Dadurch wird es möglich, optimal angepasste Gesamtsysteme zu entwerfen. Diese Sichtweise auf optische Systeme für die Mikromanipulation ermöglicht ferner die Erweiterung des Anwendungsspektrums und die Entwicklung dieser Technologie hin zum kostengünstigen Einsatz im industriellen Umfeld. Die Nähe zur realen Anwendung wird erreicht, indem vorhandene Optikdesignsoftware zur Berechnung des Systemverhaltens genutzt wird und dessen Einflüsse auf die Kraftwirkungen in der optischen Falle auf dieser Grundlage bestimmt werden. Da gängige Optikdesignsoftware und deren Optimierungsverfahren mehrheitlich mit strahlenoptischen Modellen arbeiten, wird in dieser Arbeit die Kraftsimulation ebenfalls nach dem strahlenoptischen Ansatz berechnet. Aufkommende Technologien zur Herstellung optischer Freiformflächen gestatten es, auch unkonventionelle Bauelemente zu fertigen. Daraus ergeben sich im Design neue Freiheitsgrade, die zu neuen Systemkonfigurationen führen. Der Gedanke der Systemoptimierung wird in dieser Arbeit anhand von drei Beispielen dargestellt. Zunächst werden die Optimierungspotentiale eines konventionellen Mikroskopobjektivs aufgezeigt. Mit dem Design und erfolgreichen Test eines kompakten Pinzettensystems mit einem Arbeitsabstand von 650 mym wird die Leistungsfähigkeit des Konzeptes experimentell demonstriert. Ausblickend werden Ansätze für eine spezialisierte Optik für optische Fallen in Luft präsentiert. Durch den erbrachten Nachweis der Funktionalität kann das vorgestellte Entwurfskonzept als allgemeine Grundlage für die Entwicklung spezialisierter Optiken für optische Fallen betrachtet werden.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=22762
Leopold, Steffen; Polster, Tobias; Pätz, Daniel; Knöbber, Fabian; Ambacher, Oliver; Sinzinger, Stefan; Hoffmann, Martin
MOEMS tunable microlens made of aluminum nitride membranes. - In: Journal of micro/nanolithography, MEMS and MOEMS - Bellingham, Wash. : Spie, ISSN 1932-5134, Bd. 12 (2013), 2, S. 023012, insges. 8 S.

We present tunable lenses based on aluminum nitride membranes. The achievable tuning range in the refractive power is 0 to 25 dpt with an external pressure load of ≤20 kPa. The lenses are manufactured using MOEMS technology. For 500-nm-thick membranes with a diameter of 3 mm, a spherical deflection profile is found. The system provides good long-term stability showing no creep or hysteresis. A model for the refractive power versus applied pressure is derived and validated experimentally. Based on this model, design guidelines are discussed. One essential parameter is the residual stress of the aluminum nitride layer that can be controlled during deposition.



http://dx.doi.org/10.1117/1.JMM.12.2.023012
Kleindienst, Roman; Kampmann, Ronald; Stoebenau, Sebastian; Sinzinger, Stefan
Integriertes Design und Fertigung optischer Bauelemente : Herstellung eines hybriden diffraktiv-reflektiven optischen Strahlformers. - In: Optik & Photonik - Weinheim : Wiley-VCH, ISSN 2191-1975, Bd. 8 (2013), 2, S. 48-51

Komplexe, diffraktiv funktionalisierte freiformoptische Bauelemente bieten neue Möglichkeiten für die Realisierung leistungsfähiger, kompakter und robuster optischer Systeme. In diesem Beitrag werden geeignete integrierte Design- und Fertigungsstrategien vorgestellt. Am Beispiel eines hybriden reflektiven Strahlformers, der ablenkende, strahlformende und strahlteilende Funktionalitäten in sich vereint, wird die Leistungsfähigkeit des Ansatzes theoretisch und experimentell untersucht.



http://dx.doi.org/10.1002/opph.201300016
Hofmann, Meike;
Opto-fluidische Mikrosysteme zur Partikelanalyse, 2013 - Online-Ressource (PDF-Datei: VII, 161 S., 18,11 MB). : Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2013
Unterschiede zwischen dem gedruckten Dokument und der elektronischen Ressource können nicht ausgeschlossen werden

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Integration opto-fluidischer Messsysteme zur Partikelkonzentrationsmessung und Partikelgrößenanalyse in fließenden Suspensionen aus Wasser und Teststaub. Die untersuchten polydispersen Teststäube gemäß der Norm ISO 12103-1 in den Körnungen fein, mittel und grob bestehen aus Partikeln mit Größen zwischen 0,5 und 150 mym und weisen unterschiedliche Partikelgrößenverteilungen auf. Durch die Bestimmung des Mittelwertes und der Standardabweichung des Streulichtes und der Transmission wird die Partikelmassekonzentration und der Sauterdurchmesser als mittlerer Durchmesser der Partikelgrößenverteilung ermittelt. Bei ansteigenden mittleren Partikelgrößen verringert sich bei gleicher Partikelmassekonzentration das Signal-Rausch-Verhältnis, da sich der größte Teil des Streulichtes mit dem Anregungslicht überlagert. Um dennoch das Streulicht zur Partikelanalyse heranziehen zu können, wird der Ansatz der Talbotinterferometrie untersucht. Basierend auf dem Modell der Fresnelbeugung wird ein analytischer Simulationsansatz vorgestellt, mit dem das zu erwartende Signal in der Selbstabbildungsebene eines Gitters in Abhängigkeit der Partikelposition im Probenvolumen und dem Verhältnis von Partiklegröße zur Gitterperiode untersucht wird. Das Signal-Rausch-Verhältnis bei diesem Verfahren zeigt einen anderen Verlauf als bei der Streulicht- und Transmissionsmessung, so dass dieser Ansatz bei Partikelgrößen oberhalb von 10 mym und kurzen Messlängen von einigen hundert m zu besseren Ergebnissen führt. Auf den theoretischen Überlegungen und verschiedenen Simulationsansätzen basierend erfolgt die Konzeption integrierter Messsysteme zur Partikelanalyse nach dem Ansatz der planar integrierten Freiraumoptik. Ein System, das sowohl die Transmission als auch das gestreute Licht misst, wird demonstriert. Es ermöglicht die Bestimmung der Partikelmassekonzentration und des Sauterdurchmessers der drei Teststäube mit einer Nachweisgrenze besser als 1 mg/l. Für eine optimale Integration werden planare Strahler-Empfänger-Baugruppen verwendet, die ein VCSEL bei 850 nm als Lichtquelle und monolithisch integrierte segmentierte Photodioden enthalten. Die Integration des Gesamtsystems erfolgt in transparenten PMMA-Substraten. Der Entwurf eines integrierten Talbotinterferometers zur Partikelanalyse wird vorgestellt und die einzuhaltenden Toleranzen werden diskutiert.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=22565
Kleindienst, Roman; Cimalla, Volker; Eickhoff, Martin; Grewe, Adrian; Holc, Katarzyna; Schätzle, J.; Schwarz, Ulrich; Teubert, Jörg; Sinzinger, Stefan
Micro-optical system as integration platform for III-N nanowire based opto-chemical detectors. - In: Advanced fabrication technologies for micro/nano optics and photonics VI - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-0-8194-9382-8, 2013, 861315, insges. 9 S.

Leopold, Steffen; Pätz, Daniel; Knöbber, Fabian; Ambacher, Oliver; Sinzinger, Stefan; Hoffmann, Martin
Tunable cylindrical microlenses based on aluminum nitride membranes. - In: MOEMS and miniaturized systems XII - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-0-8194-9385-9, 2013, 861611, insges. 9 S.

Baca, Martin; Schober, Andreas; Ma, Xuan; Grewe, Adrian; Schädel, Martin; Brodersen, Olaf; Will, Matthias
The integrated micro optical sensor for photometry and fluorescence applications. - In: Smartsystems integration - Berlin [u.a.] : VDE-Verl., ISBN 978-3-8007-3490-0, (2013), insges. 8 S.

Hillenbrand, Matthias; Grewe, Adrian; Sinzinger, Stefan
Parallelized chromatic confocal systems enable efficient spectral information coding. - In: SPIE newsroom - Bellingham, Wash., (2013), insges. 3 S.

Parallelized imaging systems based on the chromatic confocal approach can be used for hyperspectral imaging and optical profilometry.



http://dx.doi.org/10.1117/2.1201301.004642
Kampmann, Ronald; Kleindienst, Roman; Grewe, Adrian; Bürger, Elisabeth; Oeder, Andreas; Sinzinger, Stefan
Optimized systems for energy efficient optical tweezing. - In: Complex light and optical forces VII - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-0-8194-9406-1, 2013, 863714, insges. 9 S.

Compared to concentional optics like singlet lenses or even microscope objectives advanced optical designs help to develop properties specifically useful for efficient optical tweezers. We present an optical setup providing a customized intensity distribution optimized with respect to large trapping forces. The optical design concept combines a refractive double axicon with a reflective parabolic focusing mirror. The axicon arrangement creates an annular field distribution and thus clears spache for additional integrated observation optics in the center of the system. Finally the beam is focused to the desired intensity distribution by a parabolic ring mirror. The compact realization of the system potentially opens new fields of applications for optical tweezers such as in production industries and micro-nano assembly.



Grewe, Adrian; Hillenbrand, Matthias; Sinzinger, Stefan
Bildgebende hyperspektrale Sensorik unter Einsatz verstimmbarer Optiken. - In: Photonik - Fellbach : AT-Fachverl., ISSN 1432-9778, Bd. 45 (2013), 1, S. 38-41

Hyperspektrale Abbildungssysteme zeichnen räumlich und spektral hochaufgelöste Information eines Objektes gleichzeitig auf. Eine zentrale Herausforderung besteht darin, die Objektinformation aus dem drei- oder mehrdimensionalen Datenvolumen, besthend aus den räumlichen Koordinaten (x,y,z) und der Wellenlänge ([lambda]), geeignet auf dem üblicherweise eingesetzten zweidimensionalen Empfängerchip zu verteilen. Verstimmbare Optiken kombiniert mit geeigneten Systemkonzepten sind ein Lösungsansatz zur Optimierung der Aufnahmekapazität und -dynamik.



Kelm, Andreas; Börret, Rainer; Sinzinger, Stefan;
Differentiation of influences In deterministic polishing. - In: 2nd EOS Conference on Manufacturing of Optical Components 2011 - Red Hook, NY : Curran, ISBN 978-1-61839-607-5, (2012), S. 105-106

Vogt, Christian; Adelsberger, Hannes; Maurer, Roland; Schneider, Florian; Koller, T.; Draxinger, S.; Sinzinger, Stefan; Rascher, Rolf; Sperber, Peter;
Dwell time assisted grinding. - In: 2nd EOS Conference on Manufacturing of Optical Components 2011 - Red Hook, NY : Curran, ISBN 978-1-61839-607-5, (2012), S. 49-50

Werner, Jürgen; Hillenbrand, Matthias; Hoffmann, Armin; Sinzinger, Stefan;
Automatic differentiation in the optimization of imaging optical systems. - In: Schedae informaticae - Cracow : Institute of Computer Science, Jagiellonian University, ISSN 2083-8476, Bd. 21 (2012), S. 169-175

Automatic differentiation is an often superior alternative to numerical differentiation that is yet unregarded for calculating derivatives in the optimization of imaging optical systems. We show that it is between 8% and 34% faster than numerical differentiation with central difference when optimizing various optical systems.



http://dx.doi.org/10.4467/20838476SI.12.011.0821
Sinzinger, Stefan;
Optical freeform surfaces in integrated optical microsystems. - In: Imaging systems and applications : part of Imaging and applied optics ; 24 - 28 June 2012, Monterey, California, United States. - Washington, DC : OSA, The Optical Society, (2012), insges. 3 S.

Freeform surface provide degrees of freedom which are essential specifically for the optimization and integration of optical microsystems. We discuss design, optimization as well as fabrication concepts and applications of (micro-)systems involving such non-conventional surfaces.



http://dx.doi.org/10.1364/ISA.2012.IM3C.3
Hillenbrand, Matthias; Grewe, Adrian; Bichra, Mohamed; Mitschunas, Beate; Kirner, Raoul; Weiß, Robert; Sinzinger, Stefan
Chromatic information coding in optical systems for hyperspectral imaging and chromatic confocal sensing. - In: - Bellingham, Wash. : SPIE, 2012, 85500D, insges. 10 S.

Markweg, Eric; Hillenbrand, Matthias; Sinzinger, Stefan; Hoffmann, Martin
Planar plano-convex microlens in silica using ICP-CVD and DRIE. - In: - Bellingham, Wash. : SPIE, 2012, 85500T, insges. 7 S.

A microlens suitable for integration with photonic elements on the same substrate is presented. It is fabricated utilizing planar standard technologies such as UV lithography, ICO-CVD and Deep Reactive Ion Etching. For reaching an optical 3D functionality with 2D structuring methods a variation of the refractive index during the layer desposition process in the vertical direction is used. For the horizontal direction, parallel to the substrate, the shape of etched side walls determines the focus. This procedure allows the independent control of light propagation in two perpendicular directions with planar technologies. To demonstrate the potential of the technology, optical elements for the collimation of fiber-beased light sources are presented.



Sabitov, Nail; Grewe, Adrian; ,
Simultaneous trapping and observation optics for micro-opto-fluidic systems. - In: EOS annual meeting 2012 (EOSAM 2012) - Hannover : EOS, European Optical Society, ISBN 978-3-9815022-4-4, (2012), insges. 2 S.

The two step phase-shifting interferometry is a challenging technique for many on-axis holographic applications. The significant advantage is the high dynamic and lateral resolution. Practically it is possible to reconstruct the initial complex wave signal with the resolution of the matrix detector (pixel wise). In this contribution we assume an analytical generalization of the two-step-phase-shifting algorithm. The suggested method is similar to the solution of Meng et al. (Opt. Lett. 31(10), 1414-1416, (2006)) but operates with two reference waves arbitrary in phase and amplitude. Because of the complexity of the analytical expressions a graphical method for solving the duality problem is proposed. The simulation of the reconstruction process shows the reliability of the method.



Grewe, Adrian; Hillenbrand, Mathias; ,
Adaptive confocal approach to hyperspectral imaging. - In: EOS annual meeting 2012 (EOSAM 2012) - Hannover : EOS, European Optical Society, ISBN 978-3-9815022-4-4, (2012), insges. 2 S.

We discuss new concepts for hyperspectral imaging based on adaptive chromatic confocal sensors. Design, fabrication and characterization of a sensor system utilizing diffractive and/or refractive Alvarez phase plates are presented.



Kleindienst, Roman; Cimalla, Volker; Eickhoff, Martin; Grewe, Adrian; Schwarz, Ulrich T.; Teubert, Jörg; Sinzinger, Stefan
Micro-nano integration of a III-N nanowire based opto-chemical detector. - In: EOS annual meeting 2012 (EOSAM 2012) - Hannover : EOS, European Optical Society, ISBN 978-3-9815022-4-4, (2012), insges. 2 S.

Due to the highly sensitive photoluminescence (PL) response to hydrogen (H2) and oxygen (O2), III-N nanowire heterostructures (NWHs) can be applied as opto-chemical transducers [1]. In our contribution we describe the optical design and the fabrication of a robust and compact micro optical system realizing the integration of electro-optical components and NWHs. The potential of our approach is evaluated by profilometric characterizations and an investigation of the optical performance. Furthermore, we discuss the application as highly sensitive sensor system with fully integrated all optical readout for H2- or O2-concentrations in the ppm regime.



Kelm, Andreas; Börret, Rainer; Sinzinger, Stefan;
Improving the polishing accuracy by determining the variance of the friction coefficient. - In: Journal of the European Optical Society - London, ISSN 1990-2573, Vol. 7 (2012), 12049, Seite 1-4

The variation of the friction coefficient in the polishing process is investigated comparing the results of a numerical simulation with polishing experiments. To improve the accuracy of the predicted wear in the simulation a method is presented to measure the friction coefficient in relation to the relatie velocity using an offset tool.



http://dx.doi.org/10.2971/jeos.2012.12049
Knöbber, Fabian; Zürbig, Verena; Heidrich, Nicola; Hees, Jakob; Sah, Ram Ekwal; Baeumler, Martina; Leopold, Steffen; Pätz, Daniel; Ambacher, Oliver; Lebedev, Vadim
Static and dynamic characterization of AlN and nanocrystalline diamond membranes. - In: Physica status solidi. Applied research. - Weinheim : Wiley-VCH, 1970- ; ZDB-ID: 1481091-8, ISSN 1521-396X, Bd. 209 (2012), 10, S. 1835-1842

http://dx.doi.org/10.1002/pssa.201228180
Burkhardt, Matthias; Fechner, Renate; Erdmann, Lars; Frost, Frank; Steiner, Reinhard; Sandfuchs, Oliver; Schindler, Axel; Gatto, Alexandre; Sinzinger, Stefan
Imaging gratings with modulated blaze - realized by a combination of holography and reactive ion beam etching. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 113.2012, A3, insges. 2 S.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=21435
Baer, Michael; Kleindienst, Roman; Sinzinger, Stefan
Replication diffractive optical elements in synthetic quartz glass using the sol-gel-process. - In: Photonik international ... - Stuttgart : AT-Fachverl., ISSN 1865-6633, Bd. 7 (2012), S. 45-47

When manufacturing macroscopic monolithic quartz glass products using an established sol-gel-process, the question arises about the minimum size surface structures that can be precisely replicated, and whether such three-dimensional structures would be suitable for beam shaping. The results of the project SINOMS show that the sol-gel-proces offers an alternatice to the fabrication of micro-structures for diffractive optical elements (DOEs) of synthetic quartz glass.



Kampmann, Ronald; Kleindienst, Roman; Rose, Franziska; Hartung, Nicole; Naglatzki, Markus; Sinzinger, Stefan
Laser power stabilization for improved ablation depth uniformity . - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 113.2012, B22, insges. 2 S.

Due to low heat deposition into the surrounding material, ps-lasers are well suited for a precise ablation of micro structures. However, to obtain constant removal rates the laser parameters as well as the environmental conditions need to be kept stable. For our investigations we used a frequency tripled ps-laser operating at 355 nm. Without any additional power stabilization system, long term micro structuring processes of OFE-copper typically resulted in depth variations of about +/- 10 % which are strongly correlated with detected laser power fluctuations. The developed system for laser power stabilization takes advantage of the linear polarized radiation of our laser source. With a fast photoelectric detector the power fluctuations are measured. A specifically designed feedback control system turns a half wave plate mounted in a piezo driven rotation stage to decouple fluctuating power fractions via a polarizing beam splitter. We demonstrate a nearly constant laser power at the work piece. Substantially improved ablation depth uniformity is verified by a profilometric analysis of directly ablated diffractive structures.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=21324
Hofmann, Meike; Müller, Ralf; Stoebenau, Sebastian; Stauden, Thomas; Brodersen, Olaf; Sinzinger, Stefan
Integrated optofluidic system for monitoring particle mass concentrations based on planar emitter-receiver units. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 51 (2012), 32, S. 7800-7809

We demonstrate an integrated optofluidic system for monitoring the particle mass concentration and the Sauter mean diameter of polydisperse flowing suspensions of water and standardized test dust. For optimum integration, a planar emitter-receiver unit is developed and fabricated an Si technology. A vertical cavity surface emitting laser at 850 nm serves as light source, and monolithically integrated segmented photodiodes detect both the attenuation of the primary light beam und the scattered light. The optical system is integrated into a planar transparent polymethylmethacrylate substate by micromilling of an optical freeform surface and electron beam evaporation of reflective layers following the concept of planar integrated free-space optical systems. We are able to detect 1 mg/L of standards ISO 12103-A2 (fine test dust), -A3 (medium test dust), and -A4 (coarse test dust) and to determine the Sauter mean diameter of the particle size distribution.



http://dx.doi.org/10.1364/AO.51.007800
Hillenbrand, Matthias; Mitschunas, Beate; Homberg, Sarah; Sinzinger, Stefan
Novel vision aids for people suffering from Age-Related Macular Degeneration. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 113.2012, B28, insges. 2 S.

In Germany alone, about 4.5 million people suffer from Age-Related Macular Degeneration (AMD), a disease that causes progressive damage to the central part of the retina. People suffering from AMD usually experience growing dark or blurred spots in the center of their vision which render them unable to read texts, to drive cars, or to recognise faces. Current vision aids for AMD patients are mainly based on the magnification and/or the redirection of the full field of view which will inevitably result in a loss of information at the outer parts of the field of view. In contrast, we present different optical principles for the redirection of the central part of the field while the loss of information at the boarders is kept to a minimum. Our focus is on highly integrated, nonelectric, spectacle-like systems. Possible principles include the field dependent displacement and magnification/reduction of the object information as well as a deliberately induced distortion. Our contribution includes the mathematical and optical modelling of the imaging setup, numerical simulations as well as the presentation of first experimental results.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=21325
Megel, Lysann; Meinecke, Thomas; Kelly, Damien Peter; Sinzinger, Stefan
Lateral speckle size in Phase Retrieval systems. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 113.2012, A34, insges. 2 S.

Phase Retrieval (PR) techniques provide a complimentary approach to Digital Holography (DH) for estimating the complex amplitude of a wavefield. If one uses a Gerchberg-Saxon type iterative approach, generally two intensity distributions at different optical planes are captured. Fast Fourier Transform (FFT) based algorithms are then employed to iteratively recover the phase information. Once we have estimated the complex amplitude of the wavefield we can use numerical propagation algorithms to calculate the distribution at any optical plane. We expect however that the finite size of the camera aperture and the sampling effect introduced by the camera pixels will act to reduce the performance of the optical system. In this manuscript we attempt to examine these performance limiting factors in more detail using a special field as the input into our system; namely a speckle field. This particular type of field contains high spatial frequencies which in turn are related to the lateral speckle size. A series of PR experiments at different capture planes are conducted and we report on how the system performance is effected.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=21323
Werner, Jürgen; Zhao, Mingcheng; Hillenbrand, Matthias; Sinzinger, Stefan
RBF-based optical surfaces. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 113.2012, P39, insges. 2 S.

Freeform optical surfaces offer additional degrees of freedom for designing imaging systems without rotational symmetry. This allows for a reduction in the number of optical elements, leading to more compact and lightweight systems, while at the same time improving the image quality. This also enables new areas of application. Commonly used representations for freeform surfaces are x-y-polynomials, Zernike polynomials and NURBS. Radial basis functions (RBF) have been used for many years e.g. in artificial neural networks and functional approximation and can also be used to describe optical surfaces. In this contribution we investigate properties specific to RBF-based optical surfaces and compare the performance of RBF-based surfaces to other representations in selected optical imaging systems. Interesting aspects include the dependency on the number of RBF that are summed to form the surface, the locality structure and its effects on optimization.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=21333
Abd El-Maksoud, Rania; Hillenbrand, Matthias; Sinzinger, Stefan
Ghost images for optical systems with tilted object plane. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 113.2012, P38, insges. 2 S.

Ghost images are formed by light that is partially reflected by optical surfaces. Ghost images may cause contrast reduction and may veil parts of the nominal image. Performing ghost image analysis during the design stage is important to ensure the success of the system. In a previous paper (Applied Optics, Vol. 50, Issue 15, pp. 2305-2315 (2011), modeling ghost images was performed using a sequential ray tracing technique. Synthesizing ray paths into ghost and nominal paths and performing sequential ray tracing provides a powerful tool for describing ghost image formation in optical systems. We address the applicability of Scheimpflug principle for ghost image formation and we present a new criterion to identify problematic ghost images in the paraxial approximation. Numerical examples are considered and discussed.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=21332
Abd El-Maksoud, Rania; Hillenbrand, Matthias; Sinzinger, Stefan; Omar, Mona F.
Measuring the refractive index of double-clad fibers using an interferometric technique. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 113.2012, P32, insges. 2 S.

Multiple-beam Fizeau interferometry is an accurate, simple, and nondestructive technique in the field of fiber research. Inserting the fiber into the liquid silvered wedge causes the fringes to shift across the fiber region with respect to the fringes at the liquid region. Fringe shift is a function in the geometry of the different regions of the fiber and the refractive index profile of the fiber. In a previous paper (Applied Optics, Vol. 50, No. 31, (2011)) the theory for the interference pattern formation was developed. In this contribution, we extend the theory to include graded index double-clad fibers. In addition, we discuss the experimental aspects of the measuring system.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=21331
Grewe, Adrian; Hillenbrand, Matthias; Sinzinger, Stefan
Optimized Alvarez phase plates for hyperspectral imaging. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 113.2012, B35, insges. 2 S.

In the late 1960s Alvarez and Lohmann independently suggested cubic phase plates as varifocal elements. A variety of different theoretical as well as experimental approaches have been discussed since. Today compact tunable optics is of specific interest e.g. in miniaturized optical systems. Recently developed fabrication technologies like diamond turning or milling nowadays enable the fabrication of higher order freeform surface profiles as implementation of efficient phase plates for an optimization of the imaging properties. We present a non-paraxial analysis of the imaging behavior of diffractive, refractive and hybrid Alvarez-Lohmann lenses with increased numerical aperture. Our analysis includes the influence of lateral focus shifts as well as monochromatic and polychromatic aberrations over the tuning range. Experimental results with phase plates fabricated by diamond milling and lithographic techniques will be presented.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=21327
Ma, Xuan; Grewe, Adrian; Hillenbrand, Matthias; Sinzinger, Stefan
Design and integration of a multi-channel fluorescence detector. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 113.2012, P1, insges. 2 S.

In combination with fluidic systems, fluorescence detectors have a large variety of applications e.g. in biomedicine for ph-sensoring or the characterization of chemical reaction processes. Highly integrated and miniaturized optofluidic microsystems enable the handling of very small sample volumes in so-called segmented flow systems, which is beneficial for the practical application. A single-channel fluorescence sensor using planar integrated free space optical systems has been developed in the past. In order to increase the measuring flexibility and accuracy the extension to a multi-wavelength and multi-channel sensor system based on this concept is currently investigated. We present the concept, optical design and fabrication strategy of a highly integrated free space optical fluorescence detector for the application in a segmented-flow environment. The performance of the system is characterized and the application as a biochemical analysis system is discussed.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=21328
Brinkmann, Matthias; Englert, Marion; Hagemann, Malte; Sinzinger, Stefan
Realistic ray-tracing of surface and volume diffusers. - In: Proceedings - Stuttgart : Steinbeis-Ed., ISBN 9783941417847, (2012), S. 55-70

Steffanson, Marek; Gorovoy, Konstantin; Kampmann, Ronald; Kleindienst, Roman; Sinzinger, Stefan; Rangelow, Ivo W.
Low-cost uncooled infrared detector using microcantilever arrays with optical readout. - In: 23rd Micromechanics and Microsystems Europe Workshop - Ilmenau : Verl. ISLE, (2012), insges. 4 S.

We report on characterization of an uncooled infrared (IR) detector set-up which serves as a low-cost IR camera technology platform. The imaging detector consists of a passive microsensor and a simple optical readout. IR radiation is detected by a microcantilever focal plane array (FPA) which working principle is described. The cantilever serves as a thermo-mechanical transducer, converting photon energy in a reservible mechanical deflection on the micro.level. The mechanical deflection is captured by a visual imager (CCD / CMOS) which is part of the simple optical readout and converted into changes of gray scale intensity. Finally, we present first results of real-time thermographic imagery taken by the uncooled IR detector.



Hillenbrand, Matthias; Wenzel, Christian; Ma, Xuan; Feßer, Patrick; Sinzinger, Stefan
Hyperchromatic confocal sensor systems. - In: 8th EOS Topical Meeting on Diffractive Optics - [Hannover] : EOS, European Optical Society, ISBN 978-300-03371-1-6, (2012), insges. 2 S.

Jauernig, Uta;
Herstellung funktioneller Dünnschichtelemente auf den Stirnflächen von Lichtleitfasern mittels hochauflösender lithografischer Strukturierungsverfahren - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2012 - Online-Ressource (PDF-Datei: 160 S., 19,56 MB). Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2012

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung von Technologien für lithografische Prozesse zur Herstellung von hochfrequenten diffraktiven Dünnschichtbauelementen direkt auf den Stirnflächen von Lichtleitfasern. Dazu müssen für die Prozessdurchführung auf Wafern optimierte lithografische Verfahren geeignet modifiziert werden. Dies betrifft sowohl die Herstellung der Schichten als auch die einzustellenden Prozessparameter sowie die Prozessführung. In Abhängigkeit von den eingesetzten Materialien und der Strukturdimensionierung können unterschiedliche Funktionalitäten der strukturierten Schichten erzeugt werden. Für die Belichtung kommen zwei Systeme zum Einsatz. Zur Herstellung von Strukturen mit Perioden größer 3 mym findet die direkt schreibende Laserbelichtung bei einer Wellenlänge von 442 nm Anwendung. Zur Erzeugung hochfrequenter Gitter mit Perioden kleiner 1 mym wird die DUV-Interferenzlithografie unter Nutzung eines bei einer Wellenlänge von 248 nm emittierenden Excimerlasers eingesetzt. Bei dieser Wellenlänge wird die interferenzoptische Strukturierbarkeit eines ursprünglich für die Elektronenstrahllithografie spezifizierten Resists untersucht, der aufgrund seiner Eigenschaften wie geringe Feuchteempfindlichkeit, hohe Langzeitstabilität, gute Haftung und vereinfachte Prozessführung bei der Entwicklung für die Herstellung von Strukturen auf den Stirnflächen von Lichtleitfasern besonders gut geeignet ist. Es werden die für die Realisierung hochfrequenter Gitterstrukturen geeigneten Belichtungs- und sonstigen Prozessierungsparameter für die Prozessführung auf Substratschichten aus unterschiedlichen Materialien ermittelt. Die Strukturierung metallischer Schichten auf den Stirnflächen von Lichtleitfasern führt zu faserbasierten Lithografiemasken, mit deren Hilfe mittels Faser-zu-Faser-Belichtung eine effiziente und reproduzierbare Fotolithografie auf Faserstirnflächen ermöglicht wird. Durch die direkte Oberflächenstrukturierung von Hochfrequenzgittern in auf die Stirnflächen von Quarzglaslichtleitfasern aufgebrachten hochbrechenden Schichten aus As35S65 mittels Excimerlaser-Interferenzlithografie entstehen effiziente fasergekoppelte Gitter mit hohem Brechungsindexkontrast. Es werden auf solchen Gitterstrukturen basierende Wellenlängen- und Polarisationsfilter entworfen, geeignete Belichtungsbedingungen ermittelt und die Eigenschaften von realisierten Strukturen mit Simulationsergebnissen verglichen.


http://d-nb.info/1027027539/04TEST2

Sabitov, Nail; Meinecke, Thomas; Kelly, Damien P.; Sinzinger, Stefan
Two-step phase-shift interferometry with known but arbitrary reference waves: a graphical interpretation. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 51 (2012), 28, S. 6831-6838

There are many applications in biology and metrology where it is important to be able to measure both the amplitude and phase of an optical wave field. There are several different techniques for making this type of measurement, including digital holography and phase retrieval methods. In this paper we propose an anylytical generalization of this two-step phase-shifitng algorithm. We investigate how to reconstruct the object signal if both reference waves are different in phase and amplitude. The resulting equations produce two different solutions and hence an ambiguity remains as to the correct solution. Because of the complexity of the generalized analytical expressions we propose a graphical-vectorial method for solution of this ambiguity remains as to the correct solution. Because of the complexity of the generalized analytical expressions we propose a graphical-vectorial method for solution of this ambiguity problem. Combining our graphical method with a constraint on the amplitude of the object field we can unambiguously determine the correct result. The results of the simulation are presented and discussed.



http://dx.doi.org/10.1364/AO.51.006831
Abd El-Maksoud, Rania H.; Hillenbrand, Matthias; Sinzinger, Stefan; Sasian, Jose
Optical performance of coherent and incoherent imaging systems in the presence of ghost images. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 51 (2012), 30, S. 7134-7143

Ghost image analysis is of interest for optical designers as ghost images may degrade image quality in imaging systems. In a previous paper by Abd El-Maksoud and Sasian (Appl. Opt. 50, 2305 (2011), ghost image analysis for incoherent systems was evaluated using geometrical optics. Some criteria were presented to identify focused ghost images at the nominal image plane. The main goal of this paper is to provide a conceptual understanding of ghost image formation and its impact on the performence of imaging systems using wave theory and Fourier optics. To achieve this goal, a methodology is developed to model ghost images after considering diffration effects. Expressions for the ghost diffraction point spread function and the ghost transfer functions. To provide insights on the developed theory, some simulation examples are provided and discussed.



http://dx.doi.org/10.1364/AO.51.007134
Sinzinger, Stefan; Oeder, Andreas; Stoebenau, Sebastian; Kampmann, Ronald
Compact optical systems for micromanipulation : bringing optical tweezers into industrial applications. - In: Laser-Technik-Journal : LTJ. - Berlin : Wiley-VCH, ISSN 1863-9119, Bd. 9 (2012), 4, S. 20-23

http://dx.doi.org/10.1002/latj.201290047
Sinzinger, Stefan; Cahill, Brian Patrick; Metze, Josef; Hoffmann, Martin
Optofluidic microsystems for application in biotechnology and life sciences. - In: Optical nano- and microsystems for bioanalytics - Berlin [u.a.] : Springer, ISBN 978-3-642-25498-7, (2012), S. 305-323

http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-25498-7_12
Hillenbrand, Matthias; Mitschunas, Beate; Wenzel, Christian; Grewe, Adrian; Ma, Xuan; Feßer, Patrick; Bichra, Mohamed; Sinzinger, Stefan;
Hybrid hyperchromats for chromatic confocal sensor systems. - In: Advanced Optical Technologies - Berlin : De Gruyter, ISSN 2192-8584, Bd. 1 (2012), 3, S. 187-194

The combination of diffractive and refractive elements in hybrid optical systems allows for precise control of the longitudinal chromatic aberration. We provide comprehensive design strategies for hybrid hyperchromatic lenses that maximise the longitudinal chromatic aberrations. These lenses are mainly used in chromatic confocal sensor systems for efficient non-contact profilometry as well as for measurements of distances and wall thicknesses of transparent materials. Our design approach enables the tailoring of the sensor properties to the specific measurement problem and assists designers in finding optimised solutions for industrial applications. We, for example, demonstrate a hybrid system that significantly exceeds the longitudinal chromatic aberration of purely diffractive elements.



http://dx.doi.org/10.1515/aot-2012-0017
Hofmann, Meike; Kampmann, Ronald; Sinzinger, Stefan
Perturbed Talbot patterns for the measurement of low particle concentrations in fluids. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 51 (2012), 10, S. 1605-1615

http://dx.doi.org/10.1364/AO.51.001605
Sinzinger, Stefan;
Laser-Pinzette der TU Ilmenau gewinnt renommierten Optikpreis. - In: Laser-Magazin - Bad Nenndorf : Magazin-Verl. Hightech Publ., ISSN 0945-8875, (2012), 1, S. 21-22

Die Technische Universität hat für die Entwicklung einer innovativen optischen Pinzette den renommierten Edmund Optics Research-Preis gewonnen. Die Pinzette greift, hält und positioniert Mikropartikel, ohne sie zu berühren.



Oeder, Andreas; Stoebenau, Sebastian; Sinzinger, Stefan
Optimized free-form optical trapping systems. - In: Optics letters - Washington, DC : Soc., ISSN 1539-4794, Bd. 37 (2012), 2, S. 274-276

http://dx.doi.org/10.1364/OL.37.000274
Oeder, Andreas; Stoebenau, Sebastian; Sinzinger, Stefan
Free-form optical trapping systems. - In: Optical trapping applications : [part of] Optics in the life sciences ; 4 - 6 April 2011, Monterey, California, United States. - Washington, DC : OSA, The Optical Society, ISBN 978-1-55752-909-1, (2011), insges. 1 S.

We report a breakthrough in designing and fabricating free-form trapping systems which opens up a new class of systems for optical micromanipulation. We show 3D-trapping with a specialized optics (WD=650 [my]m), which is made of a single piece of PMMA.



http://dx.doi.org/10.1364/OTA.2011.OTTuC2p
Hofmann, Meike; Sinzinger, Stefan
Talbot interferometry for the determination of size and concentration of large particles. - In: Frontiers in optics : 16 - 20 October 2011, San Jose, California, United States ; FIO, OSA's annual meeting ; [including the] Special Symposium on Integrated Optofluidics for the Life Sciences, Special Symposium on Novel X-Ray and EUV Light Sources and Sciences, Frequency-Resolved Optical Gating Symposium. - Washington, DC : OSA, The Optical Society, ISBN 978-1-55752-917-6, (2011), insges. 2 S.

Talbot interferometry is suggested for measuring scatting particles. We show experimentally as well as analytically how the formation of Talboat carpets is affected by particles and discuss the effects of particle size and location.



http://dx.doi.org/10.1364/FIO.2011.FWS8
Meinecke, Thomas; Kelly, Damien-Peter; Sabitov, Nail; Sinzinger, Stefan
Numerical propagation algorithms and phase retrieval techniques. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 112.2011, P55, insges. 2 S.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=21322
Burkhardt, Matthias; Sandfuchs, Oliver; Steiner, Reinhard; Gatto, Alexandre; Sinzinger, Stefan
Möglichkeiten und Grenzen der interferenzlithografischen Herstellung modulierter Blazegitter. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 112.2011, P47, insges. 3 S.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=21321
Englert, Marion; Juschtschenko, Willi; Hagemann, Malte; Brinkmann, Matthias; Sinzinger, Stefan
Analysis and optimization of volume diffusors. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 112.2011, B26, insges. 2 S.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=21312
Hillenbrand, Matthias; Mitschunas, Beate; Werner, Jürgen; Sinzinger, Stefan; Abd El-Maksoud, R. H.
Optische Systeme ohne Rotationssymmetrie: Bestimmung von Bildlage und Bildorientierung. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 112.2011, B12, insges. 2 S.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=21311
Vogt, Christian; Sinzinger, Stefan; Adelsberger, Hannes; Maurer, Roland; Schneider, Florian; Mandler, Roland; Kuepper, Lutz; Rascher, Rolf; Sperber, Peter
An experimental study on a flexible grinding tool. - In: Advances in abrasive technology XIV - Stafa-Zurich [u.a.] : Trans Tech Publ., (2011), S. 91-96

This paper reports on results of experiments on BK7 glass materials with novel tool for fine grinding of faces for optical purposes. The ball-shaped tool was compromises of a plastic wheel, several elastic layers and a polyurethane compound with diamond abrasives, which was developed and provided by OptoTech. Removal test runs led to samples with very amooth surfaces without sub surface damages. The tool's elastic properties enable well time assisted grinding.



Hagemann, Malte;
Lichttechnische und elektrooptische Optimierung organischer Leuchtdioden, 2011 - Online-Ressource (PDF-Datei: XI, 151 S., 20,25 MB). Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2011

Diese Arbeit behandelt die lichttechnische sowie elektrooptische Optimierung von organischen Leuchtdioden (OLED) auf Basis löslicher Polymere. Hierfür wird zunächst die Lichtpropagation ausgehend von dem OLED Schichtsystem über die Auskoppeloptik und Strahlformungsoptik bis hin zur anwendungsbezogenen Nutzebene unterteilt. Für jeden Abschnitt erfolgt eine Beschreibung eines effektiven physikalischen Modells zur Berechnung der Lichtausbreitung und die dafür verwendete Softwarelösung. Unter Berücksichtigung der Merkmale für eine hochwertige Beleuchtung erfolgt eine Optimierung der Schichtdickenkonfiguration, Strukturierung der Polymeranode und Design von Primär- sowie Sekundäroptiken. Mit entscheidend für eine gute Optimierung ist die simultane Berücksichtigung der elektrischen Effekte (ohmsche Verluste in der Anode) sowie optischen Effekte (Absorption und Interferenz im Schichtsystem). Durch Anpassungen der Schichtdicken ist es möglich die Leuchtdichte des OLED Musters um den Faktor 1,23 zu erhöhen. Eine geeignete Strukturierung der Polymeranode mit metallischen Leiterbahnen führt zu Bauteilen, welche einen um Faktor 3 größeren Lichtstrom im Verhältnis zu den nicht strukturierten Bauteilen aufweisen. Mittels diffuser Primäroptik kann die Leuchtdichte der OLED um den Faktor 1,2 weiter gesteigert werden. Durch die in dieser Arbeit entwickelten anwendungsspezifischen Sekundäroptiken sowie einem innovativen OLED Treiber konnten erste Anwendungsfelder im Bereich der Beleuchtungstechnik mit organischen Leuchtdioden auf Basis löslicher Polymere realisiert werden.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=20979
Kleindienst, Roman; Kampmann, Ronald; Stoebenau, Sebastian; Sinzinger, Stefan
Synthetic design and integrated fabrication of multifunctional hybrid beam shapers. - In: Laser beam shaping XII - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-081-948-740-7, 2011, 8130OE, insges. 11 S.

Stoebenau, Sebastian; Kleindienst, Roman; Hofmann, Meike; Sinzinger, Stefan
Computer-aided manufacturing for freeform optical elements by ultraprecision micromilling. - In: Optical manufacturing and testing IX - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-0-8194-8736-0, 2011, 812614, insges. 12 S.

Kelly, Damien P.; Sabitov, Nail; Meinecke, Thomas; Sinzinger, Stefan
Some considerations when numerically calculating diffraction patterns. - In: Digital holography and three-dimensional imaging : 9 - 11 May 2011, Tokyo, Japan ; OSA annual topical meeting. - Washington, DC : OSA, The Optical Society, ISBN 978-1-55752-912-1, (2011), insges. 3 S.

Numerical calculation of diffraction integrals remains a challenge in modern optics, with applications in digital holography, phase retrieval techniques and wave-front sensing. Two different numerical techniques are compared and the associated sampling rules derived.



http://dx.doi.org/10.1364/DH.2011.DTuC5
Baer, Michael; Kleindienst, Roman; Sinzinger, Stefan
Replikation diffraktiver optischer Elemente aus synthetischem Quarzglas nach dem Sol-Gel-Verfahren. - In: Photonik - Fellbach : AT-Fachverl., ISSN 1432-9778, Bd. 43 (2011), 6, S. 38-41

Durch Abtasten der Rayleigh-Streuung entlang einer Standardsglasfaser lässt sich ein verteilt messendes Sensorsystem realisieren, bei dem jeder Faserpunkt als Sensor wirkt. Dieses neuartige Verfahren ermöglicht quasi-kontinuierliche Messungen von Temperaturen- und Dehnungsprofilen über Strecken bis 70m. Die räumliche Auflösung liegt dabei im Milimeterbereich, was tausenden konventioneller Punktesensoren entspricht.



Polster, Tobias; Hoffmann, Martin; Mehner, Hannes; Oeder, Andreas; Sinzinger, Stefan
Optisch gepulste Mikroplasmaquelle für die Integration von Nanotomographie in eine Nanomessmaschine. - In: Proceedings - Berlin [u.a.] : VDE-Verl., ISBN 978-3-8007-3367-5, (2011), S. 697-700

Grewe, Adrian; Sinzinger, Stefan; Stoebenau, Sebastian; Amberg, Martin
Realisierung eines integrierten mikrooptischen Fluoreszenzdetektors. - In: Proceedings - Berlin [u.a.] : VDE-Verl., ISBN 978-3-8007-3367-5, (2011), S. 402-405

In der Bio-Analytik gewinnen optische Analyseverfahren immer mehr an Bedeutung. Ihr größter Vorteil beruht in der noninvasiven Untersuchung sensibler biologischer Proben. Die Etablierung mikrofluidischer Systeme zur Probenerzeugung und Untersuchung, stellt auch die optischen Analysesysteme vor die Herausforderung der Miniaturisierung und Integration. In diesem Beitrag wird das Design, die Fertigung und die Charakterisierung eines miniaturisierten Systems zur Fluoreszenzmessung vorgestellt, dessen zentraler Bestandteil eine durch Ultrapräzisonsfräsen gefertigte integrierte Optik ist.



Kanka, Mario;
Bildrekonstruktion in der digitalen inline-holografischen Mikroskopie - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2011 - Online-Ressource (PDF-Datei: XII, 113 S., 9,47 MB). Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2011
Unterschiede zwischen dem gedruckten Dokument und der elektronischen Ressource können nicht ausgeschlossen werden

Ein kohärent beleuchtetes Pinhole erzeugt sphärische Wellenfronten, welche durch ein mikroskopisches Objekt beeinflusst werden. Das hinter dem Objekt entstehende Interferenzmuster heißt Hologramm und wird mit einem 2D-Bild-Detektor aufgezeichnet. In der digitalen inlineholografischen Mikroskopie wird mit einem Computer aus einem solchen Hologramm ein Bild des mikroskopischen Objekts rekonstruiert. Das 1. Rayleigh-Sommerfeld Beugungsintegral beschreibt die Wellenausbreitung in skalarer Näherung und eignet sich zur Rekonstruktion von Inline-Hologrammen für eine linsenlose Mikroskopie. Der numerische Aufwand ist aufgrund einer notwendigen Interpolation des Hologramms direkt abhängig von der optischen Auflösung im Objektbild. Bei Verwendung von 2D-Bild-Sensoren (CCD, CMOS) mit 4 Millionen oder mehr Pixel sowie handelsüblicher Desktop-PCs ist mit Rekonstruktionszeiten von mehreren Minuten und oft auch mit einem die Kapazitäten des Computers übersteigenden Speicherbedarf zu rechnen. In der vorliegenden Arbeit werden zwei neue Rekonstruktionsmethoden für die linsenlose digitale inline-holografische Mikroskopie vorgestellt. Diese Methoden berechnen das 1. Rayleigh-Sommerfeld Integral für sphärische Wellenfronten. Dabei wird das Hologramm ähnlich einem Schachbrett in identisch große Teilhologramme zerlegt. Diese Teilhologramme werden nacheinander phasenmodifiziert, interpoliert und zu einer neuen Wellenfront wieder zusammengefügt. Auf diese Weise sind die Anforderungen an den Speicher des Computers erheblich reduziert. Die Methoden führen die notwendige Interpolation des Hologramms indirekt im Fourier-Raum aus, sodass der numerische Aufwand nicht länger von der optischen Auflösung abhängt. Die erste der Methoden verursacht geringfügige Interpolationsartefakte, welche mit der zweiten, einer um den Faktor 2.5 langsameren Methode vermieden werden. Mit einer weiteren Methode zur Vorfilterung des Hologramms ist es nun auch möglich, einen beliebigen Ausschnitt der Objektebene zu rekonstruieren. Ein Desktop-PC (2.66 GHz) rekonstruiert ein Hologramm mit 4 Millionen Pixel in etwa 6 Sekunden. Spezielle Hardware-Komponenten wie Grafikkarten kamen dabei nicht zum Einsatz. In Experimenten wurden Hologramme von 1 my m großen Polymethylmethacrylat-Kugeln (PMMA) ohne abbildende Optik detektiert und Bilder dieser Kugeln mit einer NA von 0.7 rekonstruiert, wobei das lichtübertragende Medium Luft war (Brechungsindex n = 1). Das dabei rekonstruierte, erweiterte Bildfeld hatte einen Durchmesser von etwa 260 my m. Damit im Zusammenhang wird eine Dimensionierung für ein digitales inline-holografisches Mikroskop vorgeschlagen sowie die sich daraus ergebenden Grenzen und mögliche Erweiterungen diskutiert.


http://d-nb.info/1016863616/04TEST2

Kleindienst, Roman; Kampmann, Ronald; Stoebenau, Sebastian; Sinzinger, Stefan
Hybrid optical (freeform) components - functionalization of nonplanar optical surfaces by direct picosecond laser ablation. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 50 (2011), 19, S. 3221-3228

The performance of optical systems is typically improved by increasing the number of conventionally fabricated optical components (spheres, aspheres, and gratings). This approach is automatically connected to a system enlargement, as well as potentially higher assembly and maintenance costs. Hybrid optical freeform components can help to overcome this trade-off. They merge several optical functions within fewer but more complex optical surfaces, e.g., elements comprising shallow refractive/reflective and high-frequency diffractive structures. However, providing the flexibility and precision essential for their realization is one of the major challenges in the field of optical component fabrication. In this article we present tailored integrated machining techniques suitable for rapid prototyping as well as the fabrication of molding tools for low-cost mass replication of hybrid optical freeform components. To produce the different feature sizes with optical surface quality, we successively combine mechanical machining modes (ultraprecision micromilling and fly cutting) with precisely aligned direct picosecond laser ablation in an integrated fabrication approach. The fabrication accuracy and surface quality achieved by our integrated fabrication approach are demonstrated with profilometric measurements and experimental investigations of the optical performance.



http://dx.doi.org/10.1364/AO.50.003221
Sabitov, Nail; Kelly, Damien-P.; Meinecke, Thomas; Sinzinger, Stefan
Talbot images formed with an arbitrary incidence wave. - In: Einladung zur 112. Jahrestagung vom 14. Juni bis 18. Juni 2011 und zur satzungsgemäßen ordentlichen Mitgliederversammlung der DGaO am 17. Juni 2011 in Ilmenau/Thüringen - Ilmenau, (2011), S. 148

Stoebenau, Sebastian; Sinzinger, Stefan
Ultrapräzisionsgefräste optische Bauelemente - Analyse und Optimierung der Leistungsfähigkeit. - In: Einladung zur 112. Jahrestagung vom 14. Juni bis 18. Juni 2011 und zur satzungsgemäßen ordentlichen Mitgliederversammlung der DGaO am 17. Juni 2011 in Ilmenau/Thüringen - Ilmenau, (2011), S. 134

Oeder, Andreas; Sinzinger, Stefan
Systemintegration optischer Pinzetten. - In: Einladung zur 112. Jahrestagung vom 14. Juni bis 18. Juni 2011 und zur satzungsgemäßen ordentlichen Mitgliederversammlung der DGaO am 17. Juni 2011 in Ilmenau/Thüringen - Ilmenau, (2011), S. 104

Pätz, Daniel; Leopold, Steffen; Sinzinger, Stefan; Hoffmann, M.; Knöbber, Fabian; Ambacher, Oliver
Scannende Compound-Kamera zur hochauflösenden 3D-Objektabtastung. - In: Einladung zur 112. Jahrestagung vom 14. Juni bis 18. Juni 2011 und zur satzungsgemäßen ordentlichen Mitgliederversammlung der DGaO am 17. Juni 2011 in Ilmenau/Thüringen - Ilmenau, (2011), S. 102

Ma, Xuan; Krüger, Mathias; Uske, Steffen; Sinzinger, Stefan
Mikrostrukturierung senkrechter Kanalwände mittels Talbot-Effekt. - In: Einladung zur 112. Jahrestagung vom 14. Juni bis 18. Juni 2011 und zur satzungsgemäßen ordentlichen Mitgliederversammlung der DGaO am 17. Juni 2011 in Ilmenau/Thüringen - Ilmenau, (2011), S. 102

Gruber, Matthias; Winkelmann, H.; Bohling, Michael; Knuppertz, H.; Kleindienst, Roman; Kampmann, Ronald
Herstellung eines optischen Sensorkopfes zur Gasanalyse mittels spanender, ablativer und planarer Fertigungsverfahren. - In: Einladung zur 112. Jahrestagung vom 14. Juni bis 18. Juni 2011 und zur satzungsgemäßen ordentlichen Mitgliederversammlung der DGaO am 17. Juni 2011 in Ilmenau/Thüringen - Ilmenau, (2011), S. 100

Grewe, Adrian; Sinzinger, Stefan; Stoebenau, Sebastian; Amberg, Martin
Integriertes optisches Mikrosystem zur Fluoreszenzdetektion in bio-chemischen Analysatoren. - In: Einladung zur 112. Jahrestagung vom 14. Juni bis 18. Juni 2011 und zur satzungsgemäßen ordentlichen Mitgliederversammlung der DGaO am 17. Juni 2011 in Ilmenau/Thüringen - Ilmenau, (2011), S. 98

Baitinger, Henner; Manske, Eberhard; Mastylo, Rostyslav; Vorbringer-Doroshovets, Nataliya; Sinzinger, Stefan; Jäger, Gerd; Bischoff, Jörg
Verbesserung der Kantenfindung mit einem Fokussensor durch Simulationen auf der Grundlage rigoroser Beugungstheorie. - In: Einladung zur 112. Jahrestagung vom 14. Juni bis 18. Juni 2011 und zur satzungsgemäßen ordentlichen Mitgliederversammlung der DGaO am 17. Juni 2011 in Ilmenau/Thüringen - Ilmenau, (2011), S. 90

Kleindienst, Roman; Stoebenau, Sebastian; Kampmann, Ronald; Sinzinger, Stefan
Hybride freiformoptische Komponenten - Realisierung komplexer Strahlformungen mittels integrierter Fertigungsverfahren. - In: Einladung zur 112. Jahrestagung vom 14. Juni bis 18. Juni 2011 und zur satzungsgemäßen ordentlichen Mitgliederversammlung der DGaO am 17. Juni 2011 in Ilmenau/Thüringen - Ilmenau, (2011), S. 80

Vogler, U.; Bich, A.; Völkel, R.; Hornung, M.; Zoberbier, R.; Sinzinger, Stefan
Optimierung des Beleuchtungssystem eines Mask Aligners (MO Exposure Optics). - In: Einladung zur 112. Jahrestagung vom 14. Juni bis 18. Juni 2011 und zur satzungsgemäßen ordentlichen Mitgliederversammlung der DGaO am 17. Juni 2011 in Ilmenau/Thüringen - Ilmenau, (2011), S. 60

Hofmann, Meike; Kampmann, Ronald; Sinzinger, Stefan
Mikrosystem zur Partikelkonzentrationsmessung auf Basis der Talbotinterferometrie. - In: Einladung zur 112. Jahrestagung vom 14. Juni bis 18. Juni 2011 und zur satzungsgemäßen ordentlichen Mitgliederversammlung der DGaO am 17. Juni 2011 in Ilmenau/Thüringen - Ilmenau, (2011), S. 20

Sinzinger, Stefan; Mitschunas, Beate; Weber, Ralf
55 Jahre Optik in Ilmenau - von der analytischen Bildfehlertheorie zu optischen Mikrosystemen. - In: Einladung zur 112. Jahrestagung vom 14. Juni bis 18. Juni 2011 und zur satzungsgemäßen ordentlichen Mitgliederversammlung der DGaO am 17. Juni 2011 in Ilmenau/Thüringen - Ilmenau, (2011), S. 8

Stoebenau, Sebastian; Kleindienst, Roman; Kampmann, Ronald; Sinzinger, Stefan
Enhanced optical functionalities by integrated ultraprecision machining techniques. - In: - Bedford : Euspen, (2011), S. 148-151

Hoffmann, Martin; Kremin, Christoph; Stubenrauch, Mike; Fröber, Ulrike; Polster, Tobias; Fischer, Michael; Bartsch de Torres, Heike; Müller, Jens; Sinzinger, Stefan; Witte, Hartmut
Integration von nanostrukturierten Materialien in mikrofluidische Systeme: Perspektiven und Herausforderungen. - In: Programm - Heilbad Heiligenstadt, ISBN 978-3-00-034073-4, (2011), S. 25-26

Leopold, Steffen; Paetz, Daniel; Knoebber, F.; Polster, Tobias; Ambacher, Oliver; Sinzinger, Stefan; Hoffmann, Martin
Tunable refractive beam steering using aluminum nitride thermal actuators. - In: MEMS adaptive optics V - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-0-8194-8468-0, 2011, 79310B, insges. 7 S.

Knöbber, Fabian; Bludau, Oliver; Röhlig, Claus-Christian; Sah, Ram Ekwal; Williams, O. A.; Kirste, Lutz; Leopold, Steffen; Pätz, Daniel; Cimalla, Volker; Ambacher, Oliver
Dynamic characterization of thin aluminum nitride microstructures. - In: Physica status solidi. Current topics in solid state physics. - Berlin : Wiley-VCH, 2002-2017 ; ZDB-ID: 2102966-0, ISSN 1610-1642, Bd. 8 (2011), 2, S. 479-481

http://dx.doi.org/10.1002/pssc.201000512
Sinzinger, Stefan;
Optics design - bridge between new technologies and innovative applications. - In: Photonics in Germany - Berlin : Trias Consult, ISSN 2191-7191, (2011), S. 66

Egloff, Thomas;
Ortsauflösendes Nah-Infrarot-Spektrometer basierend auf einem Mikro-Opto-Elektro-Mechanischem-System (MOEMS)
1. Aufl. - München : Dr. Hut, 2011 - II, 139 S.. . - (Optik) Zugl.: Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2011

Die vorliegende Arbeit stellt Grundlagen, spezifische Effekte, das Design und die Realisierung von ortsauflösenden Gitterspektrographen (OGS) am Beispiel eines Systems mit einem mikromechanischen scannenden Gitter dar. Im Rahmen der geometrischen Optik lässt sich die Abbildung des OGS beschreiben. Die paraxialen Abbildungseigenschaften sind daraus ableitbar. Aus der Beschreibung der Abbildung folgt die gitter-induzierte Verzerrung, die mit der Charakteristik von realen Systemen übereinstimmt. Aus der theoretischen Analyse lassen sich Möglichkeiten zur Minimierung ableiten. Das Verständnis für das inkohärente Abbildungsverhalten und die paraxialen Abbildungseigenschaften sind wichtig für das Design von OGS. Ein Ansatz für einen neuartigen ortsauflösenden MOEMS-Spektrograph (OMS) wird untersucht. In diesem System wird ein mikro-opto-elektro-mechanisches Bauelement verwendet. Dieses besteht aus einem Reflexionsgitter, das in die Oberfläche eines mikromechanischen Scanners strukturiert wurde. Die Strahlung eines linienförmigen Objektbereichs wird durch das Gitter spektral aufgespalten und durch Drehung örtlich gescannt. Die Abbildung mit dem Gitter und die Drehung desselben rufen eine komplexe Verzerrung hervor. Diese ist in eine örtliche und eine spektrale Komponente separierbar und gut im Winkelraum zu analysieren. Der Inklinationswinkel des Gitters kann für die Minimierung der Verzerrung genutzt werden. Die örtliche Auflösung des scannenden Systemansatzes wird durch die minimale Scannfrequenz des Gitters und die maximale Detektor-Ausleserate begrenzt. Ebenso sind der Lichtleitwert und das Signal-zu-Rausch-Verhältnis limitiert und hängen von der spektralen Auflösung, der Gitterkonstante und der Gitterfläche ab. Die Systementwicklung beginnt beim mikromechanischen scannenden Gitter. Im anschließenden Optikdesign werden die Auswahl und die Dimensionierung eines optischen Designansatzes gezeigt. Mit Nebenbedingungen wird das Startsystem bezüglich der Zielspezifikationen optimiert. Die spektral breitbandige Abbildung der quasi-eindimensionalen Felder wird mit abschattungsfreien Schiefspieglern realisiert. Die paarweise kollinear angeordneten Spiegel werden mit Abstandshaltern, die auf den optischen Funktionsflächen aufliegen, positioniert. Die Charakterisierung der Abbildungsqualität von OGS wurde am Beispiel des OMS gezeigt. Die geringe Ausdehnung des Objektfeldes in einer Richtung muss bei der Auswahl der Messmethode für die Modulationsübertragungsfunktion berücksichtigt werden. Die Überlagerung der örtlichen Abbildung und der Aufspaltung des Spektrums sind bei der Charakterisierung ebenfalls zu beachten. Die Ermittlung der Abbildungsqualität lässt sich einfach über die Linienbildfunktion umsetzen. Diese ist abhängig von der Wellenlänge, dem Objektfeld und der Hauptrichtung des OMS. Das ortsauflösende MOEMS-Spektrometer erfasst die Spektren in irregulären örtlichen Abständen. Mit einem Algorithmus werden diese Daten in eine äquidistante spektrale Bildmatrix gewandelt. Aus der Analyse des Messprozesses wird eine effiziente Spektrenvorverarbeitung abgeleitet. Die Datenverarbeitung und die Funktion werden am Beispiel eines Demonstrationssystems zur Identifizierung von Kunststoffsorten gezeigt.



Hillenbrand, Matthias; Zhao, Mingcheng; Mitschunas, Beate; Sinzinger, Stefan
Untersuchungen zur Genauigkeit NURBS-basierter optischer Freiformflächen. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 111.2010, P36, insges. 2 S.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=18627
Satzer, Britta; Mitschunas, Beate; Stoebenau, Sebastian; Sinzinger, Stefan
Design und Demonstrationsaufbau eines optischen Systems mit Freiformfläche. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 111.2010, P35, insges. 2 S.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=18626
Sabitov, Nail; Meinecke, Thomas; Sinzinger, Stefan
Bestimmung der Genauigkeit beim holographischen Messverfahren in Mikrofluidsystemen. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 111.2010, P13, insges. 2 S.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=18625
Meinecke, Thomas; Sabitov, Nail; Sinzinger, Stefan
Composite holograms in digital holographic microscopy. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 111.2010, A35, insges. 2 S.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=18622
Ma, Xuan; Sinzinger, Stefan
Mikrostrukturierung auf nicht ebenen Glasoberflächen mittels Interferenzlithographie. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 111.2010, P1, insges. 2 S.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=18624
Knöbber, Fabian; Bludau, Oliver; Williams, O. A.; Sah, Ram Ekwal; Kirste, Lutz; Baeumler, Martina; Leopold, Steffen; Pätz, Daniel; Nebel, Christoph E.; Ambacher, Oliver
Diamond/AlN thin films for optical applications. - In: AIP conference proceedings - Melville, NY : Inst, ISSN 15517616, Bd. 1292 (2010), S. 205-208

http://dx.doi.org/10.1063/1.3518298
Leopold, Steffen; Polster, Tobias; Geiling, Thomas; Pätz, Daniel; Knöbber, Fabian; Albrecht, Arne; Ambacher, Oliver; Sinzinger, Stefan; Hoffmann, Martin
Structuring techniques of aluminiuim nitride masks for deep reactive ion etching (drie) of silicon. - In: Abstracts : 21st Micromechanics and Micro Systems Europe Workshop ; Enschede, The Netherlands, 26 - 29 September 2010. - Enschede, ISBN 978-90-816737-1-6, (2010), S. 76-79

http://eprints.eemcs.utwente.nl/19346/
Teschke, Marcel; Sinzinger, Stefan;
A generalized approach to describe the interference contrast and the phase contrast method. - In: Advances in imaging and electron physics - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Academic Press, ISSN 1076-5670, Bd. 164 (2010), S. 303-327

http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-381312-1.00004-3
Oeder, Andreas; Bauer, Carl; Stoebenau, Sebastian; Sinzinger, Stefan
Optimierte Strahlformungs- und Fokussieroptik zur optischen Mikromanipulation. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 111.2010, A37, insges. 2 S.

Optische Pinzetten werden oft mit konventionellen Mikroskopobjektiven mit hoher numerischer Apertur aufgebaut. Diese sind meist auf die gängige Deckglasdicke von 170 [my]m angepasst und dadurch für die Mikromanipulation auf diesen Arbeitsabstand beschränkt. Dies stellt ein erhebliches Problem für die Manipulation z.B. in Fluidikkanälen dar, die aus Gründen der mechanischen Stabilität zumeist mit Wandstärken hergestellt werden, die 0,5 mm oder mehr betragen. Um in diesen Kanalsystemen dennoch mit optischen Pinzetten arbeiten zu können, kann mit relativ aufwändigen Counterpropagating Pinzetten oder mit integrierten Faserpinzetten gearbeitet werden. Ziel unserer Arbeiten ist der Entwurf und die Demonstration einer optimierten Spezialoptik für diese Anwendung. Unterstützt durch numerische Simulation der optischen Kraftwirkung in elektromagnetischen Feldern wir ein optimiertes Design für optische Pinzetten abgeleitet. Daran anschließend wird ein integriertes monolithisches und Fokussierungsobjektiv entworfen. Die Herstellung des Systems erfolgt durch mechanische Ultrapräzisionsbearbeitung der optischen Flächen. Erste Ergebnisse und eine Charakterisierung des Konzepts werden vorgestellt.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=18623
Oeder, Andreas; Bauer, Carl; Stoebenau, Sebastian; Sinzinger, Stefan
Lens design for optimized trapping optics. - In: EOS annual meeting 2010, (EOSAM 2010) - Hannover : EOS, European Optical Society, ISBN 978-3-00-030509-2, (2010), insges. 2 S.

We present the design and fabrication of an optimized integrated system for optical tweezing. The powerful simulation algorithms of conventional lens design software are used to provide data for a simulation tool for the optical forces thus allowing the optimization of the system. We present examples of compact trapping modules.



Amberg, Martin; Stoebenau, Sebastian; Sinzinger, Stefan
Optofluidic microsystems fabricated by ultraprecision micromachining. - In: EOS annual meeting 2010, (EOSAM 2010) - Hannover : EOS, European Optical Society, ISBN 978-3-00-030509-2, (2010), insges. 2 S.

Kleindienst, Roman; Kampmann, Ronald; Stoebenau, Sebastian; Sinzinger, Stefan
Reflective hybrid optical components - functionalization of nonplanar optical surfaces using direct ps-laser ablation. - In: EOS annual meeting 2010, (EOSAM 2010) - Hannover : EOS, European Optical Society, ISBN 978-3-00-030509-2, (2010), insges. 2 S.

Hybrid diffractive/reflective or diffractive/refractive components provide additional potential for the integration of complex optical functionality. We present an integrated approach for the manufacturing of hybrid optical components. To this end ps-laser ablation is combined with ultraprecision micromachining of freeform optical surfaces.



Fratz, Markus;
Herstellung polarisationsholografischer optischer Elemente durch Laserbelichtung in Azobenzen-Polymeren, 2010 - Online-Ressource (PDF-Datei: 143 S., 22,4 MB). Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2010

Polarisationshologramme sind optische Elemente, deren Wirkung auf der Beeinflussung des Polarisationszustandes elektromagnetischer Wellen beruht. Eine Möglichkeit der Herstellung von Polarisationshologrammen besteht darin, mit Hilfe kurzwelligen, linear polarisierten Lichts (Wellenlänge kleiner 550 nm) Anisotropie in Azobenzen-Polymeren zu erzeugen. Die erzeugte Anisotropie ist nach der Belichtung makroskopisch als Doppelbrechung beobachtbar. Durch hochaufgelöste räumliche Variation dieser Doppelbrechung lassen sich Polarisationshologramme herstellen. Die vorliegende Arbeit beschreibt Verfahren der Berechnung und Herstellung von Polarisationshologrammen in Azobenzen-Polymeren. Zur Herstellung der Hologramme werden zwei experimentelle Methoden beschrieben und gegenübergestellt. Bei der Belichtung von Polarisationshologrammen wurden zwei unterschiedliche Ansätze verfolgt. Einerseits wurde ein Belichter entwickelt, der darauf basiert, dass die Polarisationseigenschaften des Azobenzen-Polymers mit Hilfe eines fokussierten Laserstrahls Punkt für Punkt manipuliert werden. Mit dieser Belichtungsmethode wird eine laterale Auflösung von 1,2 my erzielt. Es werden Hologramme erzeugt, die für zirkular polarisierte Strahlung wie reine Phasenhologramme wirken. Diese weisen Beugungseffizienzen von rund 80 % für die erste Beugungsordnung auf. Daneben wird erstmals eine Möglichkeit gezeigt, wie mit einem Polarisationshologramm zwei unterschiedliche Beugungsbilder erzeugt werden können, die mit Hilfe von Standardpolarisationoptiken abwechselnd ausgeblendet werden können.Andererseits wird eine Möglichkeit demonstriert, die die Belichtung von Polarisationshologrammen mit Hilfe eines Spatial Light Modulator (SLM) ermöglicht. Der SLM wird dazu mit Hilfe eines Mikroskopobjektivs verkleinert auf eine Polymer-Schicht abgebildet. Mit dieser Methode wird eine laterale Auflösung von 1,6 my erreicht. Bei der Herstellung von Polarisationshologrammen mit dieser Anordnung werden Beugungseffizienzen von 35 % in die erste Beugungsordnung erzielt bzw. 82 %, sofern höhere Beugungsordnungen mitberücksichtigt werden. Daneben werden erstmals Hologramme hergestellt, die in einer einzelnen optischen Schicht Betrag und Phase des gebeugten Strahls unabhängig voneinander manipulieren. Als Beispielanwendung derartiger Hologramme werden verschiedene Vortex-Strahlen generiert.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=16731
Hofmann, Meike; Ma, Xuan; Schneider, Jan; Sinzinger, Stefan
Highly integrated optical microsystem for particle concentration measurement. - In: Micro-optics 2010 - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-0-8194-8189-4, 2010, 77160T, insges. 12 S.

Amberg, Martin; Stoebenau, Sebastian; Sinzinger, Stefan
Integrated freespace optical fluorescence detector for micro fluidic applications. - In: Micro-optics 2010 - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-0-8194-8189-4, 2010, 7716OS, insges. 7 S.

Pätz, Daniel; Leopold, Steffen; Knöbber, Fabian; Sinzinger, Stefan; Hoffmann, Martin; Ambacher, Oliver
Tunable compound eye cameras. - In: Micro-optics 2010 - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-0-8194-8189-4, 2010, 77160K, insges. 7 S.

Amberg, Martin; Stoebenau, Sebastian; Sinzinger, Stefan
Single-step replication of a highly integrated PDMS optofluidic analysis system. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 49 (2010), 22, S. 4326-4330

Micromilling is a promising technology for the fabrication of surface profiles with optical quality. We present a highly integrated optofluidic system made of polydimethylsiloxane (PDMS). The system is replicated in a single-step process from a micromilled polymethyl methacrylate master mold.



http://dx.doi.org/10.1364/AO.49.004326
Amberg, Martin;
Optische Mikrosysteme und Bauelemente für die Optofluidik, 2010 - Online-Ressource (PDF-Datei: 140 S., 6241 KB). Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2010

Inhalt dieser Arbeit sind Aspekte der Integration optischer Funktionen in die Optofluidik. Dies geschieht durch den Einsatz dynamischer hybrider planar integrierter freiraumoptischer (PIFSO) Systeme und integrierter diffraktiver Bauelemente für eine parallele Mikromanipulation mit einer optischen Pinzette.Für die optische Systemintegration wird der Ansatz der planar integrierten freiraumoptischen Systeme weiterentwickelt. Bei einer vollständigen diffraktive Implementierung stellt die Strukturgröße die Grenze für die Effizienz dar. Aufgrund der begrenzten minimalen Strukturgröße der Maskenlithographie ist die Effizienz dieser Systeme gering. Die Integration von hocheffizienten konventionellen Bauelementen stellt hohe Anforderungen an alternative Fertigungstechnologien. In dieser Arbeit wird als erweiterter Ansatz die Integration preiswerter "off-the-shelf" Komponenten wie Prismen oder rückverspiegelter sphärischer Linsen zur Effizienzsteigerung untersucht. Anhand unterschiedlicher Systemdesigns, einer Toleranzanalyse und Demonstratoren wird dieser Optimierungsansatz bewertet. In dieser Arbeit wird weiter die Integration von dynamischen modalen LC-Elementen in die PIFSO-Plattform diskutiert. Diese werden, wie die PIFSO-Systeme, mit planaren Fertigungstechnologien hergestellt, und sind deshalb für die Integration sehr gut geeignet. Die theoretischen Möglichkeiten des Systemansatzes zur Strahlablenkung und Fokuskorrektur werden untersucht, bewertet und demonstriert. Neben den dynamischen PIFSO-Systemen wurde auch die erweiterte Applikation optischer Pinzetten in der Optofluidik untersucht. Durch die Integration diffraktiver Bauelemente in die Kanalwand von mikrofluidischen Systemen können kompakte Systeme mit zusätzlichem Funktionsumfang zur parallelen Manipulation realisiert werden. Somit ist es z.B. möglich, mehrere Partikel gleichzeitig dreidimensional einzufangen oder im Fluss abzulenken. Dies wird anhand von Funktionsmustern gezeigt, die mit Polydimethylsiloxan (PDMS) realisiert wurden. Ein dritter, in einem Schritt abgeformter Demonstrator enthält sowohl die fluidischen Elemente als auch eine definierte optische Schnittstelle für die optische Pinzette. Aufgrund der neuen Schnittstelle kann der PDMS-Chip mit anderen Analysetools kombiniert werden. Alle diese Teilaspekte ermöglichen es dem Anwender optofluidische Systeme spezifisch zu optimieren.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=16289
Stoebenau, Sebastian; Sinzinger, Stefan
Ultrapräzisionsbearbeitung für optische Freiformflächen und Mikrosysteme. - In: Jahrbuch Optik und Feinmechanik - Görlitz : Optik-Verl., ISSN 0075-272X, Bd. 56 (2010), S. 131-144

Brunner, Robert; Burkhardt, Matthias; Sinzinger, Stefan
Ultrakompakter Spektralsensor auf der Basis komplexer holographischer Elemente. - In: Jahrbuch Optik und Feinmechanik - Görlitz : Optik-Verl., ISSN 0075-272X, Bd. 56 (2010), S. 17-32

Teschke, Marcel;
Das interferometrische Phasenkontrastverfahren und seine Anwendung zur Herstellung diffraktiver optischer Elemente - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2010 - Online-Ressource (PDF-Datei: XIII, 190 S., 6,07 MB). Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2010

Zur flexiblen und günstigen Fertigung analoger Mikrooptik wurde ein interferometrisches Belichtungskonzept entworfen, welches als interferometrisches Phasenkontrastverfahren bezeichnet wird. Die vorliegende Arbeit beschreibt das interferometrische Phasenkontrastverfahren analytisch und mathematisch. Aus dem interferometrischen Phasenkontrast werden zusätzlich zwei Modelle entwickelt, mit denen auf Fourierfilterung basierende Phasenkontrastverfahren berechnet werden können. Mit Hilfe eines dieser Modelle wird die Phasenkontrastabbildung mittels Phasenverzögerung des gebeugten Lichtes abgeleitet. Bei der Optimierung des interferometrischen Belichtungsaufbaus wird ein neuer Typ von Halbtonmaske für die analoge Lithographie gewonnen. Aus dem physikalischen Wirkungsprinzip dieser neuen Halbtonmaske werden vier weitere Halbtonmasken abgeleitet, welche allesamt die günstige Fertigung analoger Mikrooptik ermöglichen.


http://d-nb.info/1003270255/04TEST2

Stoebenau, Sebastian; Amberg, Martin; Sinzinger, Stefan
Micromilling for the fabrication of complex optical microsystems. - In: - Bedford : Euspen, (2010), S. 412-415

The design of a complex system for fluorescence analysis is presented where in the optical and mechanical components and surface structures are monolithically integrated in a transparent substrate.



Meinecke, Thomas; Sabitov, Nail; Sinzinger, Stefan
Information extraction from digital holograms for particle flow analysis. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 49 (2010), 13, S. 2446-2455

http://dx.doi.org/10.1364/AO.49.002446
Kleindienst, Roman; Möller, Lothar; Sinzinger, Stefan
Highly efficient refractive Gaussian-to-tophat beam shaper for compact terahertz imager. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 49 (2010), 10, S. 1757-1763

http://dx.doi.org/10.1364/AO.49.001757
Leger, James R.; Glass, Tiffany J.; Grandpre, Patrick Z.; Hillenbrand, Matthias; Johnson, Shane B.; Santi, Peter A.
Thin-sheet laser imaging microscopy for optical sectioning of thick tissues. - In: BioTechniques : the international journal of life science methods. - London, UK : Future Science Ltd, ISSN 1940-9818, Bd. 46 (2009), 4, S. 287-294

We report the development of a modular and optimized thin-sheet laser imaging microscope (TSLIM) for nondestructive optical sectioning of organisms and thick tissues such as the mouse cochlea, zebrafish brain/inner ear, and rat brain at a resolution that is comparable to wide-field fluorescence microscopy. TSLIM optically sections tissue using a thin sheet of light by inducing a plane of fluorescence in transparent or fixed and cleared tissues. Moving the specimen through the thinnest portion of the light sheet and stitching these image columns together results in optimal resolution and focus across the width of a large specimen. Dual light sheets and aberration-corrected objectives provide uniform section illumination and reduce absorption artifacts that are common in light-sheet microscopy. Construction details are provided for duplication of a TSLIM device by other investigators in order to encourage further use and development of this important technology.



http://dx.doi.org/10.2144/000113087
Gross, Herbert; Hofmann, Marko; Jedamzik, Ralf; Hartmann, P.; Sinzinger, Stefan
Measurement and simulation of striae in optical glass. - In: - Bellingham, Wash. : SPIE, 2009, 73891C, insges. 9 S.

Stoebenau, Sebastian; Sinzinger, Stefan
Ultraprecision machining techniques for the fabrication of freeform surfaces in highly integrated optical microsystems. - In: Optical manufacturing and testing VIII - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-0-8194-7716-3, 2009, 742608, insges. 7 S.

Kelm, Andreas; Hänle, Manuel; Boerret, Rainer; Sinzinger, Stefan
Simulation and analysis of the polishing process for aspheres. - In: Optical manufacturing and testing VIII - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-0-8194-7716-3, 2009, 74260F, insges. 5 S.

Egloff, Thomas; Knobbe, Jens; Sinzinger, Stefan; Grüger, Heinrich
Design of a micro-opto-electro-mechanical-system-based near-infrared hyperspectral imager. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 48 (2009), 34, S. 6583-6593

http://dx.doi.org/10.1364/AO.48.006583
Stoebenau, Sebastian; Kleindienst, Roman; Sinzinger, Stefan
Ultraprecision micromilling for the fabrication of monolithically integrated refractive microoptical systems. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 110.2009, P71, insges. 2 S.

Different classes of optical elements combined in a monolithically integrated microoptical system are fabricated using micromilling. On the resulting surfaces the average roughness height was found to be Ra < 40 nm with an overall shape accuracy < 1.6 æm (based on the determination of the radii of curvature).



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=14650
Meinecke, Thomas; Sabitov, Nail; Sinzinger, Stefan
Particle detection in microfluidic systems. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 110.2009, P57, insges. 2 S.

In a microfluidic channel colloidal polystyrene spheres are manipulated by an optical tweezer. This contribution gives a short view over the 3D observation of moving and non-moving particles using a simple in-line hologram setup.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=14649
Kelm, Andreas; Boerret, Rainer; Sinzinger, Stefan
Analysis of polishing errors from subaperture tools. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 110.2009, P47, insges. 2 S.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=14645
Hänle, Manuel; Kelm, Andreas; Knopf, Marcel; Boerret, Rainer; Sinzinger, Stefan
Optical performance of heated laser mirrors for high power lasers. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 110.2009, P36, insges. 2 S.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=14632
Pätz, Daniel; Stoebenau, Sebastian; Sinzinger, Stefan
Wave-front coding for increased depth of field of optical systems. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 110.2009, C31, insges. 2 S.

Wave-front Coding is used for increasing the depth of field of optical systems. We demonstrate the functionality by using a cubic phase plate. We present design considerations, the fabrication process of the refractive phase plate as well as experimental results with a specific focus on fabrication errors.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=14626
Amberg, Martin; Grewe, Adrian; Cao, Jialan; Köhler, Michael; Sinzinger, Stefan
Planar integrated free-space optical fluorescence detector for micro fluidic applications. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 110.2009, C25, insges. 2 S.

Based on the planar integrated free space optical systems approach the design and manufacturing results of a fluorescence detector are presented. The system is fabricated by micro milling on a KUGLER microgantry® 5x milling machine. The fluorescence detector is designed for the integration into the segmented flow environment for pH-sensing in fluid segments.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=14615
Burkhardt, Matthias; Dobschal, Hans-Juergen; Sinzinger, Stefan; Brunner, Robert
Imaging gratings for multiorder microspectrometers realized by interference lithography using supplementary holograms. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 110.2009, B31, insges. 2 S.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=14627
Sabitov, Nail; Meinecke, Thomas; Sinzinger, Stefan
Optimized image reconstruction in digital holography. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 110.2009, B30, insges. 2 S.

We present the results of our research in digital in-line holography and discuss some challenges of the numerical reconstruction. We address the theoretical basics and describe an innovative reconstruction algorithm. Finally, we present some ideas for improving the reconstruction quality and propose a method for the estimation of global particle distribution.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=14625
Kleindienst, Roman; Stoebenau, Sebastian; Sinzinger, Stefan; Moeller, Lothar
Highly efficient beam shaping optics for compact THz imager. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 110.2009, A14, insges. 2 S.

We describe an efficient and compact THz illumination system and its fabrication technologies. The illumination system is part of a THz imager that can be used for detecting concealed weapons.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=14613
Oeder, Andreas; Bauer, Carl; Sinzinger, Stefan
Simulation and optimization of the trapping efficiency in optical tweezers. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 110.2009, A6, insges. 2 S.

The system integration of optical tweezer setups introduces restrictions in terms of laser power and available space or demands extended working distances and trapping under special conditions. We present a simulation tool and design considerations for integrated optical micromanipulation.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=14612
Sinzinger, Stefan;
Optoelektronische Sensorik: Ende der Einsatzmöglichkeiten ist nicht absehbar. - In: Konstruktion - Düsseldorf : VDI Fachmedien GmbH & Co. KG, Unternehmen für Fachinformationen, ISSN 0373-3300, Bd. 61 (2009), 10, S. 3

Gerade in den letzten Jahren hat sich die Entwicklung integrierter mikrooptoelektronischer Systeme stark beschleunigt und das Anwendungsspektrum signifikant erweitert.



Kuang, Dengfeng; Ellmer, Uta; Gui, Min; Fang, Zhiliang
Fabrication, characterization and analysis of a microaxicon. - In: Journal of optics. Pure and applied optics. - Bristol : IOP Publ., 1999-2009 ; ZDB-ID: 2001913-0, ISSN 1741-3567, Bd. 11 (2009), 8, S. 085601, insges. 7 S.

http://dx.doi.org/10.1088/1464-4258/11/8/085601
Teschke, Marcel; Sinzinger, Stefan
Phase contrast imaging: a generalized perspective. - In: Journal of the Optical Society of America. Optics, image science, and vision / Optical Society of America. - Washington, DC : Soc., 1984- ; ZDB-ID: 1461092-9, ISSN 1520-8532, Bd. 26 (2009), 4, S. 1015-1021

http://dx.doi.org/10.1364/JOSAA.26.001015
Fratz, Markus; Sinzinger, Stefan; Giel, Dominik
Design and fabrication of polarization-holographic elements for laser beam shaping. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 48 (2009), 14, S. 2669-2677

http://dx.doi.org/10.1364/AO.48.002669
Kremin, Christoph; Oeder, Andreas; Schumacher, Jens T.; Grodrian, Andreas; Metze, Josef; Sinzinger, Stefan; Hoffmann, Martin;
Integrierter mikrofluidischer Chip aus SU-8 zur elektrischen und optischen Manipulation biologischer Proben. - In: Technische Systeme für die Lebenswissenschaften - Heiligenstadt : Inst. für Bioprozess- und Analysenmesstechnik, ISBN 978-3-00-025695-0, (2008), S. 209-214

Sinzinger, Stefan; Amberg, Martin; Oeder, Andreas; Hein, D.; Kremin, Christoph; Hoffmann, Martin; Metze, Josef; Grodrian, Andreas
Integrated micro-opto-fluidic systems for optical manipulation of cell cultures. - In: Optical micromanipulation by nonlinear nanophotonics - Münster, (2008), S. 33-34

Jahns, Jürgen; Cao, Q.; Sinzinger, Stefan
Micro- and nanooptics - an overview. - In: Laser & photonics reviews - Weinheim : Wiley VCH, ISSN 1863-8899, Bd. 2 (2008), 4, S. 249-263

http://dx.doi.org/10.1002/lpor.200810009
Mitschunas, Beate; Richter, Wolfgang
Modellierung optischer Systeme zur Kontrastmessung an Displays. - In: Jahrbuch Optik und Feinmechanik - Görlitz : Optik-Verl., ISSN 0075-272X, Bd. 54 (2008), S. 55-65

Kelm, Andreas; Boerret, Rainer; Sinzinger, Stefan
Modeling of the polishing process for aspheric optics. - In: Optical fabrication, testing, and metrology III - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-0-8194-7332-5, 2008, 71020H, insges. 6 S.

In the manufacturing process of aspheric glass lenses, the polishing step plays a key role with respect to the final quality of the lens as well as to the manufacturing costs. Due to the changing radius of curvature sub aperture tools are used for polishing aspherical lens elements. Even with small tools the changing radius has a significant influence to the wear function [1] [2]. This paper describes a method to calculate the removal based only on the surface shape and the material parameters of the tool. The described method can be used for any kind of surface, e.g. for freeform shapes.



Teschke, Marcel; Sinzinger, Stefan
Novel approaches to the design of halftone masks for analog lithography. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 47 (2008), 26, S. 4767-4776

http://dx.doi.org/10.1364/AO.47.004767
Pätz, Daniel; Stoebenau, Sebastian; Sinzinger, Stefan
"Computational Imaging" zur Optimierung optischer Abbildungssysteme. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 109.2008, B1, insges. 2 S.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=14654
Oeder, Andreas; Amberg, Martin; Kremin, Christoph; Grodrian, Andreas; Hoffmann, Martin; Metze, Josef; Sinzinger, Stefan
Optische Manipulation von Mikropartikeln in mikro-opto-fluidischen Systemen. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 109.2008, B27, insges. 2 S.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=14656
Stoebenau, Sebastian; Amberg, Martin; Sinzinger, Stefan
Ultrapräzisionsgefertigte Freiformflächen für Anwendungen in planar integrierten optischen Systemen. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 109.2008, B25, insges. 2 S.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=14655
Manske, Eberhard; Baitinger, Henner; Mastylo, Rostyslav; Doroshovets, Nataliya; Sinzinger, Stefan; Jäger, Gerd
Investigations for the improvement of optical edge detection with a laser focus probe. - In: Portrait - Faculty of Mechanical Engineering - Ilmenau : Techn. Univ., ISBN 978-3-938843-40-6, (2008), insges. 4 S.
Publ. entstand im Rahmen der Veranst.: ICPM 2008

Hofbauer, Engelbert;
Optisches Verfahren zur zweidimensionalen Messung von Winkeln und Winkeländerungen bei großen Messabständen, 2008 - Online-Ressource (PDF-Datei: 141 S., 18,7 MB). Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2008

In der vorliegenden Dissertation wird anhand einer konkreten Aufgabenstellung aus der industriellen Fertigung die Entwicklung eines neuen Messverfahrens und einer neuen Messvorrichtung zur zweidimensionalen Messung von Winkeln und Winkeländerungen vorgestellt. Herkömmliche, bereits im Einsatz befindliche Verfahren sowie alternative Methoden auf Basis weiterer physikalischer Prinzipien werden herangezogen und bewertet. Eine Lösung auf Basis eines so genannten vignettierenden Feldblendenverfahrens wird in seinem prinzipiellen Aufbau und seiner Funktionsweise beschrieben und die Eignung bezüglich der Aufgabenstellung untersucht. Dabei werden die theoretischen Grundlagen zunächst rein geometrisch-optisch dargestellt und darüber hinaus einer lichttechnischen Betrachtung mit natürlicher Vignettierung unterzogen. Die Beleuchtungsstärkeverteilung des sich im wesentlichen durch künstliche Vignettierung ergebenden Lichtflecks in der Bildebene, dem so genannten V-SPOT, wird in Abhängigkeit von verschiedenen Einflussgrößen analytisch hergeleitet.Darüber hinaus werden Intensitäts- und Schwerpunktsverschiebung innerhalb des V-SPOT durch Effekte wie geometrisch-optische Einflüsse, Abstrahlcharakteristik der Objektleuchtfläche in Abhängigkeit des Abstrahlwinkels sowie Leuchtdichteverteilung in Abhängigkeit des Ortes in der Objektebene durch numerische Simulation untersucht. Auf Basis dieser Grundlagen werden die theoretischen Untersuchungen von möglichem Messbereich, Linearität sowie physikalischer Auflösungsgrenze durchgeführt. Die theoretischen Untersuchungen werden mit experimentell ermittelten Messungen verglichen und Abweichungen diskutiert.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DerivateServlet/Derivate-14867/ilm1-2008000035.pdf
Stoebenau, Sebastian; Amberg, Martin; Sinzinger, Stefan
Ultraprecision micromilling of freeform optical elements for planar microoptical systems integration. - In: Micro-optics 2008 - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-0-8194-7190-1, 2008, 699207, insges. 6 S.

Sandfuchs, Oliver; Pätz, Daniel; Sinzinger, Stefan; Pesch, Alexander; Brunner, Robert
Analysis of the influence of the passive facet of blazed transmission gratings in the intermediate diffraction regime. - In: Journal of the Optical Society of America. Optics, image science, and vision / Optical Society of America. - Washington, DC : Soc., 1984- ; ZDB-ID: 1461092-9, ISSN 1520-8532, Bd. 25 (2008), 8, S. 1885-1893

http://dx.doi.org/10.1364/JOSAA.25.001885
Köhnen, Anne; Meerholz, Klaus; Hagemann, Malte; Brinkmann, Matthias; Sinzinger, Stefan
Simultaneous color and luminance control of organic light-emitting diodes for mood-lighting applications. - In: Applied physics letters - Melville, NY : American Inst. of Physics, ISSN 1077-3118, Bd. 92 (2008), 3, S. 033305, insges. 3 S.

http://dx.doi.org/10.1063/1.2837409
Hofmann, Meike; Hauguth-Frank, Sindy; Lebedev, Vadim; Ambacher, Oliver; Sinzinger, Stefan
Sapphire-GaN-based planar integrated free-space optical system. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 47 (2008), 16, S. 2950-2955

http://dx.doi.org/10.1364/AO.47.002950
Sinzinger, Stefan; Amberg, Martin; Oeder, Andreas
Integrated micro-opto-fluidic systems for optical manipulation of cell cultures. - In: 4. Workshop "Chemische und biologische Mikrolabortechnik" - [Ilmenau], (2008), insges. 2 S.

Teschke, Marcel; Heyer, Robert; Fritzsche, Marco; Stoebenau, Sebastian; Sinzinger, Stefan
Application of an interferometric phase contrast method to fabricate arbitrary diffractive optical elements. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 47 (2008), 14, S. 2550-2556

A novel approach for the fabrication of diffractive optical elements is described. This approach is based on an interferometric phase contrast method that transforms a complex object wavefront into an intensity pattern. The resulting intensity pattern is used to expose a photoresist layer on a substrate. After development, a diffractive phase object with an on-axis diffraction pattern is achieved. We show that the interferometric phase contrast method allows a precise control of the resulting intensity pattern. An array of blazed Fresnel lenses is realized in photoresist by using kinoform or detour-phase computer holograms for the interferometric phase contrast setup.



http://dx.doi.org/10.1364/AO.47.002550
Sinzinger, Stefan;
Diffractive and defractive micro-optics. - In: Optical systems, industrial applications, emerging topics, [index] - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, ISBN 978-0-444-52193-4, (2008), S. 65-99

Sinzinger, Stefan; Amberg, Martin; Oeder, Andreas; Hein, D.;
Integrated micro-opto-fluidic systems for optical manipulation of cell cultures. - In: Frontiers in optics : 16 - [20] September 2007, San Jose, California, United States ; FIO, OSA's annual meeting ; [including the] Joint FiO/SPRC symposium, Optics for energy, Joint FiO/LS Symposium: Optics and the Second "Magic Decade" of Quantum Materials. - Washington, DC : OSA, The Optical Society, (2007), insges. 1 S.

https://doi.org/10.1364/FIO.2007.FWH4
Wippermann, Frank C.; Dannberg, Peter; Bräuer, Andreas; Sinzinger, Stefan
Improved homogenization of fly's eye condenser setups under coherent illumination using chirped microlens arrays. - In: MOEMS and miniaturized systems VI - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-0-8194-6579-5, 2007, 64660R, insges. 9 S.

Wippermann, Frank C.; Zeitner, Uwe-D.; Dannberg, Peter; Bräuer, Andreas; Sinzinger, Stefan
Fly's eye condenser based on chirped microlens arrays. - In: Laser beam shaping VIII - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-0-8194-6811-6, 2007, 666309, insges. 10 S.

Wippermann, Frank;
Chirped refractive microlens arrays, 2007 - Online-Ressource (PDF-Datei: 118 S., 7106 KB). Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2007

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit Aspekten des Designs, der Herstellung und der Charakterisierung nichtregulärer Mikrolinsenarrays, für die in Anlehnung an weitere nichtperiodische Strukturen der englischsprachige Begriff "chirped microlens array" (cMLA) eingeführt wurde. Im Gegensatz zu klassischen - regulären - Mikrolinsenarrays, die aus identischen Linsen mit konstantem Abstand zueinander gebildet werden, bestehen cMLAs aus ähnlichen, jedoch nicht identischen Linsen, die mittels parametrischer Beschreibung deniert sind. Die Zelldefinition kann durch analytische Funktionen, numerische Optimierungsverfahren oder eine Kombination aus beiden gewonnen werden. Bei allen gechirpten Arrays hängen die Funktionen von der Position der jeweiligen Zelle im Array ab.insen mit konstantem Abstand zueinander gebildet werden, bestehen cMLAs aus ähnlichen, jedoch nicht identischen Linsen, die mittels parametrischer Beschreibung deniert sind. Die Zelldefinition kann durch analytische Funktionen, numerische Optimierungsverfahren oder eine Kombination aus beiden gewonnen werden. Bei allen gechirpten Arrays hängen die Funktionen von der Position der jeweiligen Zelle im Array ab. Die Loslösung von der starren Geometrie regulärer Arrays führt zu einer Erweiterung des klassischen Arraybegriffes und ermöglicht neue Freiheitsgrade im Design mikrooptischer Systeme. Der Schwerpunkt der Arbeit ist auf das Aufzeigen der neuen Designmöglichkeiten gerichtet, welche anhand von prototypenhaft umgesetzten Beispielsystemen erläutert werden. Anwendungsgebiete sind hierbei unter anderem die Verbesserung der Integrationsmöglichkeiten und die Optimierung der Funktionsparameter optischer Systeme. Exemplarisch werden hierzu optische Designs und Prototypen diskutiert, die unter anderem Anwendungen in der Strahlformung und der miniaturisierten Abbildungsoptik besitzen. Letzteres betrifft ein ultra-dünnes Kamerasystem, welches auf einem Sehprinzip von Insekten basiert und Baulängen kleiner als 250um ermöglicht. Hierbei findet ein cMLA Einsatz, welches die Korrektur außeraxialer Bildfehler und damit die Vergrößerung des Gesichtsfeldes der Kamera ermöglicht. Die das Array beschreibenden Funktionen können hierbei vollständig analytisch abgeleitet werden. Die Nutzung eines cMLA aus individuell angepassten Linsen ermöglicht damit erstmals, das bekannte Abbildungsprinzip von akademischen Prinzipprototypen zu Systemen mit optischen Parametern zu erweitern, die den Einsatzbedingungen industrieller Anwendungen genügen. Weiterhin wird ein Wabenkondensoraufbau auf Basis von cMLAs zur Strahlhomogenisierung behandelt. Im Gegensatz zu den zuvor aufgeführten Anwendungsbereichen von cMLAs steht hierbei die Interaktion der Gesamtheit aller Linsen des Arrays im Mittelpunkt, was im Besonderen zu neuartigen kohärenten Effekten führt. Die Nutzung nichtregulärer Arrays ermöglicht die Vermeidung der ansonsten auftretenden periodischen Intensitätsmaxima und -minima in der Homogenisierungsebene, was mit einer Verbesserung der Homogenität einhergeht. Wabenkondensoren auf Basis von cMLAs sind im Speziellen für Kurzpulsanwendungen in der Sensorik und Materialbearbeitung von Interesse, da andere homogenitätsverbessernde Maßnahmen nicht angewendet werden können. Für die Herstellung der Arraystrukturen werden das Reflow von Fotolack und die Laserlithographie genutzt, die an die Besonderheiten der cMLAs anzupassen waren. Dies betrifft im Speziellen Softwaretools zur Erstellung von Maskendaten für den Reflowprozess und von profilbeschreibenden Daten für die Laserlithographie, die im Vorfeld der Prototypenfertigung entwickelt wurden und als universelle Werkzeuge zur Verfügung stehen.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DerivateServlet/Derivate-14795/ilm1-2007000339.pdf
Oeder, Andreas; Amberg, Martin; Hands, Phil J. W.; Love, Gordon D.; Sinzinger, Stefan
Adaptive planar integrierte Freiraum-optische Systeme. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 108.2007, B20, insges. 2 S.

Planar integrierte Freiraum-optische Systeme sind für eine Vielzahl an Anwendungen sehr gut geeignet. Dazu gehören die optische Verbindungstechik und Sicherheitsanwendungen. Durch die Integration adaptiver Flüssigkristallelemente (LC-Elemente) können wir hier zum ersten Mal dynamische Funktionen in solchen mikrooptischen Systemen demonstrieren.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=14653
Hagemann, Malte; Brinkmann, Matthias; Bonrad, Klaus; Voges, Frank; Ruths, Torsten; Bluhm, Maik; Michaelis, Dirk; Wächter, Christoph; Kudaev, Sergey; Sinzinger, Stefan
QLEDs for automotive lighting. - In: Proceedings of the 7th International Symposium on Automotive Lighting - München : Utz, ISBN 978-3-8316-0711-2, (2007), S. 550-557

Wippermann, Frank; Zeitner, Uwe-D.; Dannberg, Peter; Bräuer, Andreas; Sinzinger, Stefan
Beam homogenizers based on chirped microlens arrays. - In: Optics express : the international electronic journal of optics. - Washington, DC : Soc., ISSN 1094-4087, Bd. 15 (2007), 10, S. 6218-6231

http://dx.doi.org/10.1364/OE.15.006218
Amberg, Martin; Oeder, Andreas; Sinzinger, Stefan; Hands, Phil J. W.; Love, Gordon D.
Tuneable planar integrated optical systems. - In: Optics express : the international electronic journal of optics. - Washington, DC : Soc., ISSN 1094-4087, Bd. 15 (2007), 17, S. 10607-10614

Planar integrated free-space optical systems are well suited for a variety of applications, such as optical interconnects and security devices. Here, we demonstrate dynamic functionality of such microoptical systems by the integration of adaptive liquid-crystal-devices.



http://dx.doi.org/10.1364/OE.15.010607
Teschke, Marcel; Sinzinger, Stefan
Modified phase contrast for recording of holographic optical elements. - In: Optics letters - Washington, DC : Soc., ISSN 1539-4794, Bd. 32 (2007), 14, S. 2067-2069

A modified phase contrast method is described for the fabrication of holographic optical elements with in-line diffraction patterns. In this method, a liquid crystal phase modulator is addressed by computer-generated holograms to achieve variable phase gratings. The phase gratings are imaged onto photosensitive material by a phase contrast method without a Fourier filter. We show the analytical treatment of the modified phase contrast method and demonstrate the application in holographic recording.



http://dx.doi.org/10.1364/OL.32.002067
Hoffmann, Meike; Stoebenau, Sebastian; Teschke, Marcel; Sinzinger, Stefan
Holographic lithography for continuous-relief diffractive optical elements. - In: Information technology and electrical engineering - devices and systems, materials and technologies for the future : 51. IWK, Internationales Wissenschaftliches Kolloquium ; proceedings ; 11 - 15 September 2006., (2006), insges. 9 S.

Diffractive optical elements (DOE) offer new design flexibility for classical optics as well as for integrated microoptical systems. As the efficiency of those elements increases with the number of phase levels, the fabrication of elements with multiple phase levels or continuous profiles is necessary. The fabrication of multilevel diffractive structures requires multi-mask processing with several exposure-development-etching steps. In this case significant effort is necessary to align the masks accurately. - Alternatively grey-scale illumination can be applied for the fabrication of continuous phase profile elements. This is for example possible in holographic lithography through interferometric illumination. In this maskless approach the superposition of at least two coherent wavefronts (object and reference) leads to an intensity pattern which is used for the illumination of a photoresist layer. Thus the continuous phase profiles can be fabricated with a single exposure. - For this technique two main challenges have to be solved, i.e. the generation of arbitrary illumination patterns and their transfer into physical profiles. In holographic lithography the illumination pattern depends on the object wavefront which for arbitrary distributions can be generated e.g. by computer generated holograms (CGH). After illumination of the photoresist with such a grey-scale intensity pattern the resist processing has to be controlled precisely to generate analog profiles. The response of the resist to exposure depends on a variety of parameters such as the exposure wavelength, energy regime and the resist processing (temperature range, prebake, development conditions etc.). For applications in holographic lithography a linear response is desired. - We present the methods necessary for analyzing a resist-developer system with respect to its suitability for continuous-relief structures. Based on our results concerning the resist SX AR-P 3500/6, Allresist GmbH&hardcy; we show the fabrication of first components like sinusoidal phase gratings and Fresnel zone lenses.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=13464
Sinzinger, Stefan; Amberg, Martin; Hoffmann, Meike; Kreis, Olga; Mitschunas, Beate; Stoebenau, Sebastian; Teschke, Marcel
Holographic lithography for the fabrication of complex diffractive elements. - In: Proceedings of the ICO Topical Meeting on Optoinformatics/Information Photonics '2006 - Sankt-Peterburg : Corvus, (2006), S. 53

Lohmann, Adolf W.; Sinzinger, Stefan
Optical information processing
1. Aufl. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2006 - Online-Ressource (PDF-Datei: 457 S., 14,28 MB). http://external.dandelon.com/download/attachments/dandelon/ids/DE0041AD30234B9B0AA29C12571990049A91F.pdfTEST2

Amberg, Martin; Oeder, Andreas; Hands, Phil J. W.; Love, Gordon; Sinzinger, Stefan
Tuneable planar integrated optical systems. - In: Frontiers in optics 2006 - [Washington, DC] : OSA, (2006), insges. 1 S.

Sinzinger, Stefan; Amberg, Martin; Baitinger, Henner; Eriksson, E.; Enger, J.; Goksor, M.; Hanstorp, D.
Integrated micro-optics for microfluidic systems. - In: Technische Systeme für Biotechnologie und Umwelt - Heiligenstadt : Inst. für Bioprozess- und Analysenmesstechnik, (2006), S. 105-111

Sandfuchs, Oliver; Brunner, Robert; Pätz, Daniel; Sinzinger, Stefan; Ruoff, Johannes
Rigorous analysis of shadowing effects in blazed transmission gratings. - In: Optics letters - Washington, DC : Soc., ISSN 1539-4794, Bd. 31 (2006), 24, S. 3638-3640

Blazed transmission gratings have become crucial components in many hybrid optical systems. Shadowing effects are known to occur at their passive blaze facets, which may impair the system´s efficiency performance. - For optical designs, it is desirable to have a simple but accurate description of this phenomenon. We show that the efficiency reduction in low diffraction orders is dominated by a linear dependence on the ratio of wavelength to grating period rather than a quadratic dependence as proposed in extended scalar theory. - The strength of the electromagnetic shadowing will be determined using rigorous diffraction methods and discussed with respect to imaging optical components. Results are compared to existing ray-optical models.



http://dx.doi.org/10.1364/OL.31.003638
Wippermann, Frank; Radtke, Daniela; Amberg, Martin; Sinzinger, Stefan
Integrated free-space optical interconnect fabricated in planar optics using chirped microlens arrays. - In: Optics express : the international electronic journal of optics. - Washington, DC : Soc., ISSN 1094-4087, Bd. 14 (2006), 22, S. 10765-10778

We present a compact design for an integrated interconnect based on a hybrid imaging setup combining microchannel and conventional imaging. Within this setup the conventional imaging is performed by an aluminum-coated spherical lens. The aberrations introduced by this spherical mirror to the channels of the interconnect can be compensated by channel-wise adapted microlenses located at the in- and output interfaces. These microlenses are used for collimating or refocusing the beams, respectively. Within this paper we present the design of the microlens array with individually shaped lenses referred to as chirped mircolens array (cMLA) based on numerical optimization and the use of fitting functions. Further on we focus on the fabrication of the chirped microlens arrays by laser lithography and first experimental results of coupling efficiencies of singlemode as well as multimode fibers for the realized prototypes.



http://dx.doi.org/10.1364/OE.14.010765
Amberg, Martin; Sinzinger, Stefan
Design considerations for efficient planar-optical systems. - In: Optics communications - Amsterdam, Bd. 267 (2006), 1, S. 74-78

Planar integrated free-space optics is well suited for various applications, e.g., in telecommunication, optical interconnects and security application. However the overall efficiency of purely diffractive systems is low, i.e., in the range of a few percent. We show that it is possible to raise the efficiency significantly by integration of refractive optical elements (prisms, wedges) for coupling into the substrate. - In this case, the systems design is particularly challenging. We compare the impact of different coupling mechanisms on the optical designs of integrated 4f-imaging systems.



http://dx.doi.org/10.1016/j.optcom.2006.06.041
Richter, Wolfgang;
Zur Abbildung lichttechnischer Größen. - In: Jahrbuch Optik und Feinmechanik - Görlitz : Optik-Verl., ISSN 0075-272X, Bd. 52 (2006), S. 121-132

Wippermann, Frank C.; Radtke, Daniela; Zeitner, U.; Duparré, J. W.; Tünnermann, Andreas; Amberg, Martin; Sinzinger, Stefan; Reinhardt, C.; Ovsianikov, A.; Chichkov, B. N.
Fabrication technologies for chirped refractive microlens arrays. - In: Current developments in lens design and optical engineering VII - Bellingham, Wash. : SPIE, 2006, S. 62880O, insges. 10 S.

Sinzinger, Stefan; Jahns, Jürgen; Glueckstad, Jesper; Daria, Vincent R.
Planar microoptical systems for correlation and security applications. - In: Optical imaging sensors and systems for homeland security applications - New York, NY : Springer, ISBN 978-0-387-26170-6, (2006), S. 339-366

Optical and photonic systems and devices have significant potential for homeland security. "Optical Imaging Sensors and Systems for Homeland Security Applications" presents original and significant technical contributions from leaders of industry, government, and academia in the field of optical and photonic sensors, systems and devices for detection, identification, prevention, sensing, security, verification and anti-counterfeiting. The chapters have recent and technically significant results, ample illustrations, figures, and key references. This book is intended for engineers and scientists in the relevant fields, graduate students, industry managers, university professors, government managers, and policy makers.



Sinzinger, Stefan;
Planar optics for the integration of microsystems with optical and fluidic functionality. - In: Abstracts - Ilmenau, (2006), insges. 1 S.

Amberg, Martin; Sinzinger, Stefan
Efficient coupling mechanisms for planar integrated free space optical systems. - In: Maschinenbau von Makro bis Nano : 50. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium, September, 19 - 23, 2005 ; proceedings. - Ilmenau : Verl. ISLE, 2005, [02.P.06], insges. 2 S.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=17062
Richter, Wolfgang; Mitschunas, Beate
Zur Analyse und Dimensionierung perspektivischer Abbildungen. - In: Maschinenbau von Makro bis Nano : 50. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium, September, 19 - 23, 2005 ; proceedings. - Ilmenau : Verl. ISLE, 2005, [02.P.02], insges. 8 S.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=17056
Sinzinger, Stefan; Hendorfler, G.; Durilion, G.; Müller, T.
Planar integration of microoptical systems and its application to spectral imaging. - In: Hyperspectral data for new vision applications - [Wien] : Österr. Computer-Ges., (2005), S. 35-38

Amberg, Martin; Eriksson, Emma; Enger, Jonas; Goksör, Matthias; Hanstorp, Dag; Sinzinger, Stefan
Integrated micro-optics for microfluidic systems. - In: DGaO-Proceedings - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 1614-8436, Bd. 106.2005, P33, insges. 2 S.

Within the field of biomedicine and life science microfluidic systems gain importance for a variety of applications. For testing the reaction of cells and bacteria to different chemicals it is possible to use optical tweezers for moving them between different reservoirs. However, when leaving the cells untrapped in the reservoirs they often adhere to the channel bottom and cannot be removed without damage. Keeping the objects in the trap for the whole experiment would be very time consuming. As an approach for making these experiments more efficient integrated microoptical elements can be used for generating a specific light distribution e.g. a set of focal points in the reservoirs. Within these foci the particles will be kept away from the walls of the reservoirs so that they can be removed easily. We present the concept, systems design as well as first experiments to evaluate the potential of this approach.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=14652
Amberg, Martin; Mitschunas, Beate; Pätz, Daniel; Sinzinger, Stefan
Design considerations for integrated microoptical systems combining refractive and diffractive optical components. - In: - Bellingham, Wash. : SPIE, 2005, S. 59622B, insges. 7 S.

Planar integrated microoptical systems have been demonstrated for a variety of applications such as optical interconnects, sensing and security applications. Diffractive optical elements provide the necessary design freedom to optimize the optical performance of such systems along the folded optical axis. For enhanced optical efficiency it is necessary to combine diffractive and refractive elements within such systems. Hereby the refractive components provide most of the optical power while the diffractive elements are used as correction elements for optimized system performance. The integration of refractive components has significant consequences on the geometry of planar integrated optical systems as well as on the optical systems design. Based on this approach we present various designs for efficient planar-optical (phase-contrast) imaging systems. We compare various possibilities for the simulation of diffractive and holographic optical components and their integration in the design of planar microoptical systems. To this end we apply commercial design software (e.g. Zemax, ASAP) as well as self programmed tools.



Richter, Wolfgang; Jahn, Rainer
Fotografieren mit Perspektive. - In: Laser + Photonik - München : Hanser, ISSN 16103521, (2005), 1, S. 44-49

Wesentliche Kriterien der Abbildung einer räumlichen Szene sind Perspektivitätsart und perspektivischer Tiefeneindruck. Die Perspektivitätsart einer Abbildung wird von der Lage der Eintrittspupille bestimmt. Der perspektivische Eindruck bei Abbildungen unterliegt spezifischen geometrischen Zusammenhängen.



Amberg, Martin; Sinzinger, Stefan
Effizienter Koppelmechanismus für planar integrierte freiraumoptische Systeme. - In: Tagungsband - Ilmenau : Techn. Univ., (2005), S. 89-95

Sinzinger, Stefan; Frey, Dietmar
Tagungsband : 23. September 2005 in Ilmenau - Ilmenau : Techn. Univ., 2005 - 95 S. Literaturangaben

Jahn, Rainer; Truckenbrodt, Horst
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Richter, Wolfgang; Mitschunas, Beate
Optik in Kompaktbauweise : Optimierung eines 2D-Parallelstrahlscanners. - In: Laser + Photonik - München : Hanser, ISSN 16103521, (2004), 1, S. 32-35

Hehl, Karl; Hertzsch, Albrecht; Kröger, Knut; Truckenbrodt, Horst;
Topography measurements of engineering surfaces with optical scatterometry :
Topographiemessungen technischer Oberflächen mit einer Streulichtanordnung. - In: Technisches Messen : tm ; Sensoren, Geräte, Systeme ; Organ des AMA Fachverbands für Sensorik e.V. und der NAMUR, Normenarbeitsgemeinschaft für Mess- und Regelungstechnik der Chemischen Industrie. - Berlin : De Gruyter, ISSN 2196-7113, Bd. 70 (2003), 1, S. 4-9

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Sinzinger, Stefan; Cao, Qing; Gruber, Matthias; Jahns, Jürgen
Integrierte optoelektronische Crossbar-Architekturen in planar-integrierter Freiraumoptik. - In: Information technology : it ; Methoden und innovative Anwendungen der Informatik und Informationstechnik ; Organ der Fachbereiche 3 und 4 der GI e.V. und des Fachbereichs 6 der ITG. - Berlin : De Gruyter, ISSN 2196-7032, Bd. 45 (2003), 2, S. 87-91

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Daria, Vincent R.; Eriksen, René L.; Sinzinger, Stefan; Glückstad, Jesper
Optimizing the generalized phase contrast method for a planar optical device. - In: Journal of optics - Bristol : IOP Publ., ISSN 1741-3567, Bd. 5.2003, 5, S. S211-S215

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Licht und Dunkelheit : optischer Handsensor zur Dralldetektion. - In: Qualität und Zuverlässigkeit - München : Hanser, ISSN 0720-1214, Bd. 47 (2002), 6, S. 656-657

Hehl, Karl; Hertzsch, Albrecht; Kröger, Knut; Truckenbrodt, Horst
Topography measurements of engineering surfaces with optical scatterometry. - In: Proceedings - Wunstorf : AMA Service GmbH, (2002), S. 79-84

Patz, Marlies; Lay, Hans-Georg; Lahmann, Heinz-Wolfgang; Barthelmä, Frank; Hertzsch, Albrecht; Kröger, Knut; Truckenbrodt, Horst; Hecht, Siegmar;
Raues Klima : fertigungsnahe Erfassung von Rauheitskenngrößen. - In: Qualität und Zuverlässigkeit - München : Hanser, ISSN 0720-1214, Bd. 47 (2002), 4, S. 421-423

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Formelsatz für die kollineare Abbildung in Pupillenkoordinaten. - In: 47. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium - Ilmenau : Technische Univ., (2002), insges. 9 S.

Sinzinger, Stefan;
Microoptically integrated correlators for security applications. - In: Optics communications - Amsterdam, Bd. 209 (2002), 1, S. 69-74

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Implementing the generalized phase-contrast method in a planar-integrated micro-optics platform. - In: Optics letters - Washington, DC : Soc., ISSN 0146-9592, Bd. 27 (2002), 11, S. 945-947

Jahns, Jürgen; Gruber, Matthias; Sinzinger, Stefan
Entwurf und Aufbau integrierter freiraumoptischer Mikrosysteme. - In: Photonik - Fellbach : AT-Fachverl., ISSN 1432-9778, Bd. 34 (2002), 2, S. 84-86

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About the imaging of non-transparent bodies in transmitted light. - In: Optik : international journal for light and electron optics ; official journal of the German Society of Applied Optics and the German Society of Electron Microscopy. - München : Elsevier, ISSN 1618-1336, Bd. 112 (2001), 5, S. 185-188

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Richter, Wolfgang; Jahn, Rainer
Some remarks on the skew collinear imaging. - In: Optik - München : Elsevier, ISSN 0030-4026, Bd. 111 (2000), 5, S. 215-218

Baumgart, Jörg;
Die Messung der Mikrogeometrie von rauhen technischen Oberflächen mit Streulicht, 2000 - 70 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2000

Bischoff, Jörg;
Beiträge zur theoretischen und experimentellen Untersuchung der Lichtbeugung an mikrostrukturierten Mehrschichtsystemen - Getr. Zählung. Ilmenau : Techn. Univ., Habil.-Schr., 2000

Richter, Wolfgang; Jahn, Rainer
Afokale Abbildung: analytische Zusammenhänge, Interpretationen und Anwendungen. - In: Jahrbuch Optik und Feinmechanik - Görlitz : Optik-Verl., ISSN 0075-272X, Bd. 46 (1999), S. 87-100

Richter, Wolfgang; Truckenbrodt, Horst
Technische Optik an der Technischen Universität Ilmenau : Ausbildung und Forschung mit Tradition. - In: Jahrbuch Optik und Feinmechanik - Görlitz : Optik-Verl., ISSN 0075-272X, Bd. 46 (1999), S. 82-86

Hehl, Karl; Bischoff, Jörg; Mohaupt, Ullrich; Palme, Martin; Schnabel, Bernd; Wenke, Lutz; Bödefeld, Ragnar; Theobald, Wolfgang; Welsch, Eberhard; Sauerbrey, Roland
High-efficiency dielectric reflection gratings: design, fabrication, and analysis. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 38 (1999), 30, S. 6257-6271

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Jahn, Rainer; Truckenbrodt, Horst
Methoden zur Schätzung fraktaler Parameter der Mikrogeometrie von Oberflächen. - In: 44. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium - Ilmenau: Tech. Univ., (1999), insges. 6 S.

Pichlmaier, Stephan; Hehl, Karl; Truckenbrodt, Horst
3D-Modellierung der Beugung und Streuung an technischen Oberflächen. - In: 44. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium - Ilmenau: Tech. Univ., (1999), insges. 6 S.

Hertzsch, Albrecht; Hammer, Ralf
Das streulichtoptische Defektmodell zur Bestimmung der Mikrotopografie von mechanisch bearbeiteten Halbleiter-Oberflächen. - In: 44. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium - Ilmenau: Tech. Univ., (1999), insges. 6 S.

Baumgart, Jörg; Truckenbrodt, Horst
Light scattering measurements on automotive surfaces. - In: 44. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium - Ilmenau: Tech. Univ., (1999), insges. 7 S.

Richter, Wolfgang; Mitschunas, Beate; Jahn, Rainer
Alternative Beschreibung der kollinearen Abbildung : ein methodischer Beitrag zur Dimensionierung optischer Abbildungen. - In: [Vortragsreihen - Ilmenau : Techn. Univ., (1999), S. 153-158

Bischoff, Jörg; Truckenbrodt, Horst;
New optical method for the measurement of sub-quarter-micron patterns in microtechnology. - In: Proceedings - Wunstorf : ACS Organisations GmbH, (1998), S. 209-214

Jakobs, Stefan; Duparré, Angela; Truckenbrodt, Horst
Interfacial roughness and related scatter in ultraviolet optical coatings: a systematic experimental approach. - In: Applied optics - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 2155-3165, Bd. 37 (1998), 7, S. 1180-1193

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Baumgart, Jörg W.; Truckenbrodt, Horst;
Scatterometry of honed surfaces. - In: Optical engineering : online journal. - Bellingham, Wash. : SPIE, ISSN 1560-2303, Bd. 37 (1998), 5, S. 1435-1441

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Single feature metrology by means of light scatter analysis. - In: Metrology, inspection, and process control for microlithography XI - Bellingham, Wash. : SPIE, (1997), S. 574-585

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Geometrische Optik und das Verhlten lichttechnischer Größen. - In: Tagungsberichte - Ilmenau : Techn. Univ., Fachgebiet Lichttechnik, (1997), S. 43-50

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Geometrisch-optische Theorie zur Messung von Körpern im Durchlicht. - In: Vortragsreihen - Ilmenau, (1996), S. 556-561

Truckenbrodt, Horst; Baumgart, Jörg; Bischoff, Jörg
Die Prüfung der Mikrotopografie von determinierten und stochastischen Oberflächen mit Streulicht. - In: Vortragsreihen - Ilmenau, (1996), S. 543-549

Gerlach, Torsten; Enke, Daniel; Frank, Thomas; Hutschenreuther, Lutz; Schacht, Hans-Joachim; Schüler, Ralf
Mikromechanische selbstregelnde Kopplung von Monomode-Lichtwellenleitern. - In: Vortragsreihen - Ilmenau, (1996), S. 133-138

Nikolov, Susanne;
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Bischoff, Jörg; Baumgart, Jörg; Truckenbrodt, Horst
Streulichtverfahren in der Mikromeßtechnik. - In: 1. Ilmenauer Symposium Mikrosystemtechnik, 16./17. November 1995 - Ilmenau, (1995), S. 73-79

Hertzsch, Albrecht; Hammer, Ralf; Truckenbrodt, Horst
Streulichtuntersuchungen zur kristallographischen Orientierungsbestimmung mechanisch bearbeiteter Galiumarsenidoberflächen. - In: Vortragsreihen - Ilmenau, (1995), S. 778-783

Bischoff, Jörg; Baumgart, Jörg; Mitschunas, Beate; Truckenbrodt, Horst
Light scattering based micrometrology. - In: Vortragsreihen - Ilmenau, (1995), S. 772-777

Rothe, Hendrik; Truckenbrodt, Horst;
High precision laser triangulation by speckle decorrelation. - In: Laser in der Technik - Berlin [u.a.] : Springer, (1994), S. 223-226

Haferkorn, Heinz;
Optik : physikalisch-technische Grundlagen und Anwendungen ; mit 119 Tabellen
3., bearb. und erw. Aufl. - Leipzig [u.a.] : Barth, 1994 - 691 S.. ISBN 3335003632

Mitschunas, Beate; Richter, Wolfgang
Rechnerunterstützte Modellierung der kollinearen Abbildung. - In: Tendenzen in der Entwicklung, Konstruktion und Anwendung der Feinwerktechnik und Mikrotechnik - Ilmenau, (1993), S. 411-415

Bischoff, Jörg; Glaubitz, Ulrich; Haase, Norbert;
New method of topography simulation in photolithography. - In: - Bellingham, Wash. : SPIE, (1992), S. 423-434

Mitschunas, Beate; Hahnemann, Thomas
PARAX - Programm zur paraxialen Dimensionierung, Manipulation und Analyse rotationssymmetrischer optischer Systeme. - In: Projekte "Neue Bundesländer" - Bonn [u.a.], 1992, S. 159-160a, insges. 3 S.

Richter, Wolfgang; Mitschunas, Beate
Optische Abbildung von Laserstrahlung und konventioneller Strahlung. - In: Tätigkeitsbericht - Ilmenau, (1992), S. 20-24

Görlich, Steffen;
Untersuchung von Lichtwellenleitern bei Einkopplung intensiver Laserstrahlung unterhalb der Zerstörschwelle, 1992 - 120 Bl.. Ilmenau : Techn. Hochsch., Diss., 1992

Görlich, Steffen; Ludwig, M.; Richter, Wolfgang
Einkopplung von Leistungslaserstrahlung in Lichtleiter. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 40 (1991), 3, S. 108-112

Mitschunas, Beate;
ILPADI-Programm zur paraxialen Dimensionierung, Manipulation und Analyse rotationssymmetrischer optischer Systeme. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 39 (1990), 5, S. 229-230

Eckert, Silke; Richter, Wolfgang
Rasterspiegelung an global und lokal gekrümmten spiegelnden Oberfächen. - In: Wissenschaftliche Zeitschrift - Ilmenau : Technische Hochschule, ISSN 0043-6917, Bd. 36 (1990), 1, S. 115-123

Jahn, Rainer; Schuster, Norbert
Algorithmus zur Berechnung der PST-Funktion. - In: Internationales wissenschaftliches Kolloquium - Ilmenau : Bibliothek der TH, ISSN 0374-3365, Bd. 34 (1989), 3, S. 207-210

Jahn, Rainer;
Sichtprüfgerät zur Beurteilung der Erkennbarkeit von Objekten geringen Kontrastes unter atmosphärischen Bedingungen, 1989 - Getr. Zählung. Ilmenau : Techn. Hochsch., Diss., 1989
Enth. außerdem : Thesen

Haferkorn, Heinz; Weber, Ralf
Objektive für Fotoamateure - Aufbau und Bewertung ihrer Qualität. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 37 (1988), 6, S. 255-257

Noffke, Jürgen; Haferkorn, Heinz
Einige Aspekte des Einsatzes infrarottransparenter Medien im Wärmebildbereich. - In: Wissenschaftliche Zeitschrift - Ilmenau : Technische Hochschule, ISSN 0043-6917, Bd. 34 (1988), 3, S. 115-124

Rothe, Stephan;
Einsatzmöglichkeiten von Lichtemitterdioden als Strahlungsquellen in Geräten zur digitalen Schwarzweiß- und Colorbildaufzeichnung auf fotgrafische Materialien - Ilmenau, 1988 - 80, 5 Blätter.
Technische Hochschule Ilmenau, Dissertation 1988

Enth. außerdem: Thesen

Haferkorn, Heinz
BI-Lexikon Optik : 59 Tabellen
1. Aufl. - Leipzig : Bibliogr. Inst., 1988 - 390 S.. . - (BI-Lexikon) ISBN 3323001842
Literaturverz. S. [388] - 390

Grimsehl, Ernst; Haferkorn, Heinz
Optik. - Lehrbuch der Physik ; Bd. 3
19. Aufl. - Leipzig : Teubner, 1988 - 301 S.. ISBN 3-322-00781-2
Literaturverz. S. 294

Rothe, Stephan; Deter, Christhard;
Einsatz von LED zur fotographischen Bildaufzeichnung. - In: Bild & Ton - Wilhelmshorst : Medienverl., ISSN 0006-2383, Bd. 40 (1987), 10, S. 303-304, 320

Haferkorn, Heinz;
Apodisation für die beugungsbegrenzte Abbildung des Achsenpunktes mit rotationssymmetrischen optischen Systemen. - In: Annalen der Physik - Berlin : Wiley-VCH, ISSN 1521-3889, Bd. 499 (1987), 2, S. 133-136

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Deter, Christhard; Rothe, Stephan
Lichtemitterdiode als Strahlungsquelle der nichtmechanischen Drucktechnik. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 36 (1987), 6, S. 266-268

Herrig, Matthias; Quan, Le Hong; Jahn, Rainer
Optimierungsfreundliche Bewertung abbildender optischer Systeme mit den äquatorialen Gaußmoment. - In: Wissenschaftliche Zeitschrift - Ilmenau : Technische Hochschule, ISSN 0043-6917, Bd. 33 (1987), 3, S. 91-100

Glaubitz, Ulrich; Haferkorn, Heinz
Schmidtsystem mit geebnetem Bildfeld durch Anwendung eines Hologrammspiegels. - In: Annalen der Physik - Berlin : Wiley-VCH, ISSN 1521-3889, Bd. 498 (1986), 3/5, S. 196-200

http://dx.doi.org/10.1002/andp.19864980311
Schuster, Norbert;
Strahldurchrechnung durch glatte Sonderflächen. - In: Internationales wissenschaftliches Kolloquium - Ilmenau : Bibliothek der TH, ISSN 0374-3365, Bd. 31 (1986), 3, S. 219-222

Richter, Wolfgang;
Synthese und Vergleich von Pyrometeroptik für ß'=-1. - In: Internationales wissenschaftliches Kolloquium - Ilmenau : Bibliothek der TH, ISSN 0374-3365, Bd. 31 (1986), 3, S. 207-210

Körner, Klaus;
Über ein Drehreflektor-Interferometer für die Infrarot-Fourier-Spektroskopie unter besonderer Beachtung geometrischer Einflußgrößen - Ilmenau, 1986 - 105 Blätter.
Technische Hochschule Ilmenau, Dissertation 1986

Enthält Thesen

Haferkorn, Heinz;
Bewertung optischer Systeme - Berlin : Deutscher Verlag der Wissenschaften - 573 Seiten. . - (Physikalische Monographien)
Technische Hochschule Ilmenau, Habilitationsschrift 1986

ISBN 3326000006
Literaturverz. S. [557] - 565

Schuster, Norbert;
Approximation von Rotationssphären durch Polarkoordinaten. - In: Wissenschaftliche Zeitschrift - Ilmenau : Technische Hochschule, ISSN 0043-6917, Bd. 31 (1985), 5, S. 149-159

Richter, Wolfgang;
Optische Modellierung inkrementaler Wegmeßsysteme. - In: Wissenschaftliche Zeitschrift - Ilmenau : Technische Hochschule, ISSN 0043-6917, Bd. 31 (1985), 5, S. 139-147

Glaubitz, Ulrich;
Ein Beitrag zur Theorie und Synthese holographisch abbildender Elemente - Ilmenau, 1985 - 163 Blätter.
Technische Hochschule Ilmenau, Dissertation 1985


Grimsehl, Ernst; Schallreuter, Walter; Haferkorn, Heinz
Optik. - Lehrbuch der Physik ; Bd. 3
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Zu Problemen der Synthese und des Einsatzes optischer Systeme. - In: Wissenschaftliche Zeitschrift - Ilmenau : Technische Hochschule, ISSN 0043-6917, Bd. 30 (1984), 2, S. 115-123

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Glaubitz, Ulrich;
Optische Systeme mit Hologrammspiegeln. - In: Vorträge der 15. Frühjahrsschule Optik - Berlin, (1983), S. 171-172

Glaubitz, Ulrich;
Bildfehlertheorie 3. Ordnung zur Synthese optischer Systeme mit Hologrammlinsen. - In: Vorträge der 14. Frühjahrsschule Optik - Berlin, (1982), S. 125-126

Grimsehl, Ernst; Haferkorn, Heinz; Schallreuter, Walter
Optik. - Lehrbuch der Physik ; Bd. 3
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Haferkorn, Heinz;
Forderungen an die Kennzahlen optischer Gläser aus der Synthese optischer Systeme. - In: Vorträge der 13. Frühjahrsschule Optik - Berlin, (1981), S. 6-9

Haferkorn, Heinz;
Optik : physikalisch-technische Grundlagen und Anwendungen - Thun [u.a.] : Deutsch, 1981 - 626 S.. ISBN 3871445703
Lizenzausg.

Haferkorn, Heinz; Pabst, Siegfried; Blobel, Charlotte
Modellierung und Strahldurchrechnung paßfehlerbehafteter optischer Flächen. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 29 (1980), 10, S. 441-443

Marinow, Nikolay;
Objektive Prüfung von Mikroobjektiven. - In: Internationales wissenschaftliches Kolloquium - Ilmenau : Bibliothek der TH, ISSN 0374-3365, Bd. 25 (1980), 5, S. 45-48

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Optik : physikalisch-technische Grundlagen und Anwendungen - Berlin : Dt. Verl. der Wiss., 1980 - 626 S.. . - (Hochschulbücher für Physik. - 44)Literaturverz. S. [615]

Haferkorn, Heinz;
Entgegnungen zum Beitrag "Bestimmung der Auffangebene maximaler Definitionshelligkeit". - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 28 (1979), 6, S. 269-270

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Berechnung der polychromatischen Projektionsfotolithographie. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 28 (1979), 4, S. 166-171

Marinow, Nikolaj;
Ein Versuch zur Klassifikation in der Bewertung optischer Systeme. - In: Wissenschaftliche Arbeiten der bulgarischen Aspiranten und Studenten - Ilmenau : Techn. Hochsch., (1979), S. 55-68

Haferkorn, Heinz; Tautz, Volker
Strahl- und Wellenflächendurchrechnung an dezentrierten optischen Systemen. - In: Wissenschaftliche Zeitschrift - Ilmenau : Technische Hochschule, ISSN 0043-6917, Bd. 25 (1979), 3, S. 117-130

Beyer, Christian; Blobel, Gunter; Tautz, Volker
Die Berechnung der Wellenaberration unter Berücksichtigung von Doppelbrechung. - In: Wissenschaftliche Zeitschrift - Ilmenau : Technische Hochschule, ISSN 0043-6917, Bd. 25 (1979), 3, S. 99-115

Beyer, Christian;
Zur Berechnung der Intensitätsverteilung im Punkt- und Linienbild konkreter optischer Systeme, die abbildende Funktionselemente aus antisotropen Stoffen enthalten. - In: Wissenschaftliche Zeitschrift - Ilmenau : Technische Hochschule, ISSN 0043-6917, Bd. 25 (1979), 2, S. 67-84

Beyer, Christian;
Amplitudendurchrechnung an optischen Systemen, die optisch einachsige Kristalle enthalten. - In: Wissenschaftliche Zeitschrift - Ilmenau : Technische Hochschule, ISSN 0043-6917, Bd. 25 (1979), 2, S. 85-104

Haferkorn, Heinz
11. Frühjahrsschule Optik : Ausrichter Technische Hochschule Ilmenau/Sektion Gerätetechnik, 26. März - 28. März 1979 in Masserberg/Thüringen - [Ilmenau], 1979 - 146 S.. . - (Beiträge zur Optik und Quantenelektronik. - 1979)Literaturangaben

Haferkorn, Heinz;
[Rezension von: Spauszus, Sigmar; Schnapp, Jürgen Dieter, Glas allgemeinverständlich, eine Einführung in Theorie und Praxis]. - In: Feingerätetechnik. - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, 8, S. 383
, Rezension von : Glas allgemeinverständlich / Spauszus, Sigmar. - 1. Aufl.. - Leipzig : Fachbuchverl., 1977
Haferkorn, Heinz;
Ausbildung in Technischer Optik an der TH Ilmenau. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 27 (1978), 6, S. 280

Richter, Wolfgang; Haferkorn, Heinz
Zur Glasauswahl von Simpletvarianten und Multiplets. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 27 (1978), 6, S. 267-269

Beyer, Christian;
Strahldurchrechnung an optischen Systemen, die optisch einachsige Kristalle enthalten. - In: Wissenschaftliche Zeitschrift - Ilmenau : Technische Hochschule, ISSN 0043-6917, Bd. 24 (1978), 1, S. 139-153

Haferkorn, Heinz; Grimsehl, Ernst; Schallreuter, Walter
Optik. - Lehrbuch der Physik ; Bd. 3
16., völlig neu bearb. Aufl. - Leipzig : BSB B.G. Teubner Verlagsgesellschaft, 1978 - 302 Seiten. Literaturverz. S. 294

Richter, Wolfgang; Tautz, Volker;
Zur Theorie der Optimierung optischer Systeme mit Berücksichtigung von Toleranzen. - In: Vortragssammelband der 3. Fachtagung Rechnergestützte Optimierung, [Karl-Marx-Stadt, 18. bis 20.5.1977] - Karl-Marx-Stadt, (1977), S. 77-81

Haferkorn, Heinz;
Ansatz der Okulare vom Dublettyp. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 26 (1977), 1, S. 5-7

Reschke, Elke;
Optische Abbildung mit Gaußschen Bündeln. - In: Internationales wissenschaftliches Kolloquium - Ilmenau : Bibliothek der TH, ISSN 0374-3365, Bd. 22 (1977), 5, S. 159-162

Reschke, Elke;
Darstellung periodischer Funktionen F [[phi](t)] über mehrere Perioden mit Analog- und Hybridrechnern am Beispiel von Winkelfunktionen. - In: Wissenschaftliche Zeitschrift - Ilmenau : Technische Hochschule, ISSN 0043-6917, Bd. 23 (1977), 3, S. 143-159

Richter, Wolfgang;
Zur Methode der gedämpften kleinsten Quadrate. - In: Wissenschaftliche Zeitschrift - Ilmenau : Technische Hochschule, ISSN 0043-6917, Bd. 23 (1977), 2, S. 107-119

Reschke, Elke;
Ein Beitrag zur Anwendung der Analogrechentechnik bei der Bewertung optischer Systeme, 1977 - 94 Bl.. Ilmenau : Techn. Hochsch., Diss., 1977

Haferkorn, Heinz; Schreiber, Anton
Die Fachrichtung Gerätetechnik an der TH Ilmenau. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 25 (1976), 11, S. 521-523

Haferkorn, Heinz; Richter, Wolfgang
Rechentechnische Probleme bei der automatischen Korrektion optischer Systeme : (2. Teil). - In: Wissenschaftliche Zeitschrift - Ilmenau : Technische Hochschule, ISSN 0043-6917, Bd. 22 (1976), 2, S. 149-165

Haferkorn, Heinz; Richter, Wolfgang
Rechentechnische Probleme bei der automatischen Korrektion optischer Systeme : (1. Teil). - In: Wissenschaftliche Zeitschrift - Ilmenau : Technische Hochschule, ISSN 0043-6917, Bd. 22 (1976), 1, S. 131-144

Haferkorn, Heinz;
XIX. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium der TH Ilmenau : Vortragsreihe B 3 Technische Optik. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 24 (1975), 4, S. 180

Haferkorn, Heinz; Pudenz, Jürgen
Vergleichende Genauigkeitsuntersuchungen bei der Bestimmung der Wellenaberration nach dem Fermatschen Prinzip. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 23 (1974), 1, S. 35-37

Richter, Wolfgang;
Zur analytischen Bewertung optischer Systeme. - In: Internationales wissenschaftliches Kolloquium - Ilmenau : Bibliothek der TH, ISSN 0374-3365, Bd. 19 (1974), 4, S. 85-90

Haferkorn, Heinz;
Zur Klassifikation optischer Systeme. - In: Internationales wissenschaftliches Kolloquium - Ilmenau : Bibliothek der TH, ISSN 0374-3365, Bd. 19 (1974), 4, S. 82-84

Haferkorn, Heinz; Richter, Wolfgang
Mathematische Methoden der automatischen Korrektion optischer Systeme. - In: Wissenschaftliche Zeitschrift - Ilmenau : Technische Hochschule, ISSN 0043-6917, Bd. 20 (1974), 2, S. 63-71

Haferkorn, Heinz;
Die Fouriertheorie der optischen Abbildung. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 22 (1973), 12, S. 567-571

Eichler, Wolfgang; Haferkorn, Heinz
Die Berechnung der polychromatischen Übertragungsfunktion für konkrete optische Systeme. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 22 (1973), 10, S. 457-461

Haferkorn, Heinz; Nitsche, Michael
Zur Behandlung der kohärenten optischen Abbildung mit der Greenschen Funktion. - In: Wissenschaftliche Zeitschrift - Ilmenau : Technische Hochschule, ISSN 0043-6917, Bd. 19 (1973), 3/4, S. 251-257

Haferkorn, Heinz; Wilke, Helmut
. - Geometrische Optik ; 3. Lehrbrief
unveränd. Nachdr. - Ilmenau : Techn. Hochsch., 1973 - 88 S.. . - (Lehrbriefe für das Hochschulfernstudium)
Haferkorn, Heinz; Eichler, Wolfgang
Zur Systematik der Bewertung optischer Systeme. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 21 (1972), 9, S. 399-402

Haferkorn, Heinz; Richter, Wolfgang; Händel, H.
Anwendung mathematischer Methoden der automatischen Korrektion auf die Vorrechnung optischer Systeme. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 21 (1972), 4, S. 155-157

Haferkorn, Heinz; Truckenbrodt, Horst
Berechnung der relativen Beleuchtungsstärke in der Diapositivebene von Kondensorsystemen. - In: Wissenschaftliche Zeitschrift - Ilmenau : Technische Hochschule, ISSN 0043-6917, Bd. 18 (1972), 1, S. 111-121

Richter, Wolfgang;
Zur automatischen Korrektion optischer Systeme, 1972 - II, 114 Bl.. Ilmenau : Techn. Hochsch., Diss., 1972

Haferkorn, Heinz; Richter, Wolfgang
Anwendung der Methode des transformierten Gradienten auf die Anpassungskorrektion optischer Systme. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 20 (1971), 4, S. 179-181

Eichler, Wolfgang; Haferkorn, Heinz; Großmann, Wilfried
Ein Arbeitsprinzip zur objektiven Serienprüfung fotografischer Systeme. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 19 (1970), 11, S. 488-492

Haferkorn, Heinz; Großmann, Wilfried; Eichler, Wolfgang
Die Anwendungsmöglichkeiten der schnellen Fouriertransformation zur rationellen Berechnung wellenoptischer Gütekriterien. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 19 (1970), 10, S. 455-459

Henke, Bärbel; Truckenbrodt, Horst
Die Linfootschen Gütezahlen für die Abbildung von Sinus- und Rechteckgittern. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 19 (1970), 7, S. 315-317

Zirm, R.; Reinecke, Wolfgang
Die Projektionsentfernungsmessung - ein vorteilhaftes Arbeitsprinzip der optischen Entfernungsmessung im Nahdistanzbereich. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 19 (1970), 5, S. 211-213

Haferkorn, Heinz;
Diskussion der Ansatzbedingungen für das einfache Triplet. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 19 (1970), 3, S. 105-110

Großmann, Wilfried; Mierzwa, R.
Erste Experimente mit binären Hologrammen. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 19 (1970), 1, S. 37-40

Eichler, Wolfgang; Großmann, Wilfried
Optische Übertragungsfunktion und Apodisation im aberrationsfreien Fall. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 19 (1970), 1, S. 36-37

Haferkorn, Heinz; Reinecke, Wolfgang
Der Einfluß endlicher Äquivalentwerte für die Abbesche Zahl und für die Brechzahl auf den Ansatz von Triplets. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 19 (1970), 1, S. 32-35

Bauerschmidt, Manfred;
Richtungsänderungen austretender Strahlen nach erfolgter Drehung von Spiegelsystemen um kleine Beträge. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 19 (1970), 1, S. 30-32

Haferkorn, Heinz;
Zur Vorrechnung mehrlinsiger optischer Systeme. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 19 (1970), 1, S. 24-30
Kurzfassung zur Habil.-Schr. 1969

Haferkorn, Heinz;
Analogien zwischen den Trägheitstensor und dem Dielektrizitätstensor. - In: Wissenschaftliche Zeitschrift - Ilmenau : Technische Hochschule, ISSN 0043-6917, Bd. 16 (1970), 2/3, S. 193-200

Haferkorn, Heinz; Eichler, Wolfgang; Jahn, Rainer
Ein teilautomatisches Programm zur Anpassungskorrektion optischer Systeme. - In: Feingerätetechnik - Berlin : Verl. Technik, ISSN 0014-9683, Bd. 18 (1969), 12, S. 544-546

Haferkorn, Heinz;
Zur Systematik der Synthese optischer Systeme. - In: Wissenschaftliche Zeitschrift - Ilmenau : Technische Hochschule, ISSN 0043-6917, Bd. 15 (1969), 2, S. 127-132

Haferkorn, Heinz;
Zur Gliederung und Definition technisch-optischer Gebilde. - In: Wissenschaftliche Zeitschrift - Ilmenau : Technische Hochschule, ISSN 0043-6917, Bd. 15 (1969), 2, S. 123-126

Haferkorn, Heinz; Wilke, HelmutEichler, Wolfgang
. - Optische Instrumente ; Lehrbrief 1 - Ilmenau : Techn. Hochsch., 1969 - 76 S.. . - (Lehrbriefe für das Fernstudium)Literaturverz. S. 76

Haferkorn, Heinz;
Zur Vorrechnung mehrlinsiger optischer Systeme - 148 Bl.. Ilmenau : Techn. Hochsch., Habil.-Schr., 1969

Steigenberger, Joachim;
Technische Mechanik - Ilmenau : Techn. Hochsch., 1967. - (Lehrbriefe für das Fernstudium)
Haferkorn, Heinz; Wilke, Helmut
Wellenoptik - Dresden : Zentralstelle für das Hochschulfernstudium, 1966. - (Lehrbriefe für das Hochschulfernstudium)