Untersuchungen zum Einfluss der Beugung auf die Kantendetektion mit einem Autofokussensor. - 106 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Bei der metrologischen Untersuchung von Strukturen in der Dimension von Nanometern können sowohl mit taktilen, als auch optischen Verfahren vertikale Abmessungen mit größerer Auflösung als laterale bestimmt werden. Mit Fokussensoren kann eine vertikale Auflösung im Nanometerbereich erzielt werden. Die laterale Auflösung liegt nur im Mikro- bis Submikrometerbereich. Ein Problem bei der Kantendetektion ist, dass sich infolge von Beugungserscheinungen der detektierte Kantenort zum realen verschiebt. In dieser Arbeit wurde an einer Verbesserung der Kantendetektion des an der TU-Ilmenau am Institut für Prozessmess- und Sensortechnik entwickelten Fokussensors gearbeitet. Die Wechselwirkungen der Beugung wurden auf Basis der strengen Beugungstheorie simuliert, um den Einfluss der Beugung auf das Messsignal zu ermitteln. Durch einen Abgleich mit Messungen wurde untersucht, inwiefern sich die Messunsicherheit der Software bei der Kantenbestimmung reduzieren lässt.
Optimierung diffraktiver Blaze-Strukturen für abbildende Optikelemente. - 95 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007
Der Einsatz diffraktiver Elemente ist aus der Optikentwicklung der letzten Jahre nicht mehr wegzudenken. Dabei werden Blaze-Gitter genutzt, um eine möglichst hohe Beugungseffizienz zu erzielen. Diese wird jedoch durch Abschattungseffekte an deren Flanken begrenzt. Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass das Effizienzverhalten von Blaze-Gittern bei geringen Beugungsordnungen sehr gut durch eine lineare Abhängigkeit des Verhältnisses von Wellenlänge zu Gitterperiode beschrieben werden kann. Diese Effizienzbeschreibung konnte außerdem auf blaze-artige Profilformen wie Stufen- und Subwellenlängen-Profile ausgeweitet werden. Die Ergebnisse beruhen auf Berechnungen nach der strengen Beugungstheorie wobei typische Forderungen abbildender Optiksysteme berücksichtigt wurden.
Integration of planar-optical microsystems with adaptive optical liquid crystal devices. - 80 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006
In dieser Arbeit wird die Kombination von planar integrierten freiraumoptischen Systemen mit modalen Flüssigkristall-Bauelementen demonstriert. Der Herstellungsprozess dieser Bauelemente wird beschrieben und experimentell nachvollzogen. Dabei wird spezielles Augenmerk auf die Anpassung von funktionalen Widerstandsschichten gelegt. - Im Hauptexperiment werden die Flüssigkristall-Elemente in den Strahlengang eines planar-optischen Systems gebracht und ihre optische Funktionalität getestet. - Mit modalen Flüssigkristall-Linsen wird eine Fokussierung realisiert, die die Bildebene des optischen Systems um mehrere 100æm verschiebt. Mit einem Flüssigkristall-Prisma wird eine Auslenkung des Bildpunktes um über 60 æm realisiert.
Theoretische und experimentelle Untersuchungen an einem adaptiven Scheinwerfer mit DMD-Array. - 100 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006
Ziel dieser Diplomarbeit war es verschiedene Nutzungsmöglichkeiten für die Anwendung eines DMD in einem Kfz-Scheinwerfer zu erörtern. Hierbei wurden sinnvolle DMD Formate bei einer Beleuchtung mit einer D2S Lampe angegeben. Für andere DMD Formate wurden maximale Lichtquellengrößen ermittelt. Für die Nutzung eines handelüblichen DMD mit einer D2S Lampe konnten verschiedene Verfahren simuliert werden. Für die Abbildung des DMD auf die Straße wurden verschiedene optische Systeme dimensioniert. Für diese Systeme wurden die theoretisch erreichbaren Leuchtenwirkungsgrade berechnet.
Vibration analysis using phase stepping interferometry. - 139 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006
Die Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Analyse von unterschiedlichen Deformationszuständen eines Objektes. Dabei wird die benötigte Information interferometrisch gewonnen. Anwendungen sind in der Automobilindustrie zu finden, wo Spannungen, Vibrationen und das Resonanzverhalten von Karosserien untersucht werden. Gegenüber herkömmlichen Tastverfahren bietet es den Vorteil der flächenhaften Vermessung von Oberflächen anstatt der punktförmigen Abtastung mit einer Tastnadel. Dadurch, dass kein mechanischer Kontakt zwischen Messobjekt und Messgerät besteht, kommt es nicht zu ungewollten Verformungen, die das Messergebnis negativ beeinflussen. Ein weiterer positiv anzumerkender Aspekt ist die hohe Messgenauigkeit, die im Sub-æm Bereich liegt. Information über die Veränderung zwischen zwei Zuständen kann mittels Phasenstufentechnik gewonnen werden. Bei der Phasenstufentechnik werden drei Interferenzbilder mit einem bekannten, zusätzlichen Phasenterm ausgewertet. Bei dem realisierten Messaufbau wurde die Phasenverschiebung mit Hilfe von Polarisationsoptik durchgeführt. Anschließend wird die Phasenlage zwischen Referenz- und Objektwelle für beide Zustände berechnet und das somit erhaltene komplexe Hologramm numerisch rekonstruiert. Die Phasendifferenz zwischen der Phase des ersten und zweiten Deformationszustandes kann im Anschluss hieran berechnet werden. Sie ist Mass für die Stärke der Deformation zwischen den beiden unterschiedlichen Deformationszuständen. Dieses Vorgehen wird auch als digitale Doppelbelichtungsholografie bezeichnet.