Baugruppen

Fügetechnologien

Bei LAYERTEC stehen folgende Fügetechnologien zur Verfügung:

• Optisches Kontaktieren / Bonden
• Ultrakurzpuls-Laserschweißen
• Kleben

Je nach Anforderung kommen passive oder aktive Positionier- und Justagetechnologien zum Einsatz.

Darüber hinaus bereiten wir optische Bauteile gezielt für kundenseitige Fügeschritte vor, beispielsweise durch lötfähige Beschichtungen auf Seitenflächen. Weitere Informationen: Lötfähige Beschichtungen.

Optische Baugruppen

Die in Abb. 2 dargestellte Kavität besteht aus zwei hochreflektierenden Spiegeln aus Fused Silica oder ULE, die mittels Sputtertechniken beschichtet werden. Die Spiegel werden gemäß Kundenspezifikation hinsichtlich Wellenlängen, Reflexion und Transmission gefertigt. Für eine vergleichbare Resonatoroptik wurden Reflexionswerte von 99,999 % bei 1540 nm und 99,998 % bei 700 nm mit einer Transmission von etwa 5 ppm erreicht.

Die optischen Komponenten sind über einen Abstandshalter aus ULE verbunden, der ebenfalls kundenspezifisch hinsichtlich Geometrie und Material gefertigt wird. Bei 1540 nm wird eine Finesse von etwa 250.000 bis 300.000 erreicht. Die Spiegel werden durch optisches Kontaktieren und zusätzliches Ultrakurzpuls-Laserschweißen ohne weitere Zusatzstoffe mit der Kavität verbunden. Das Laserschweißen gewährleistet eine hohe mechanische Stabilität und Langzeitstabilität der Baugruppe.

Optomechanische Baugruppen

Optomechanische Baugruppen kombinieren optische Elemente (z. B. Spiegel oder Linsen) mit mechanischen Halterungen, Referenzflächen oder Justagestrukturen zu funktionsfertigen Teilbaugruppe. Ziel ist eine definierte und langzeitstabile optische Funktion innerhalb eines optomechanischen Systems.

Typische Merkmale sind:

• definierte optisch-mechanische Schnittstellen
• kontrollierte Toleranzen zwischen Optik und Mechanik im µm-Bereich oder besser
• Berücksichtigung thermischer und mechanischer Lasten
• Einsatz als justierte Teilbaugruppe im Kundensystem

Die Baugruppe auf Abb. 3 zeigt einen hochpräzisen Referenzspiegel, der einseitig auf einer mechanisch steifen Halterung fixiert ist, während die gegenüberliegende Seite über eine flexible Lagerung thermische Längenänderungen ausgleicht. Das dargestellte Beispiel umfasst einen Spiegel mit einer Länge von 600 mm. Solche Baugruppen werden in hochpräzisen Bewegungssystemen (z. B. X-Y-Positioniersystemen) eingesetzt, bei denen Positioniergenauigkeiten unter 100 nm erforderlich sind.

Der Spiegel dient als Referenzfläche auf einer bewegten Achse, wobei ein Interferometer kleinste Positionsänderungen erfasst. Typische Anwendungen finden sich in Mess- und Bearbeitungssystemen der Elektronikfertigung sowie im Ultra-Präzisionsmaschinenbau.

Wesentliche Merkmale:

• Geringe Wellenfrontverzerrung; Ebenheit < λ/10 auch bei Substratabmessungen > 300 mm
• Hohe Präzision der Lagebeziehung zwischen Spiegelfläche und mechanischer Schnittstelle im einstelligen µm-Bereich
• Hohe Verbundfestigkeit für präzise Positionierung unter Beschleunigungen von mehreren g über die gesamte Lebensdauer
• Langzeitstabile dielektrische oder metallische Beschichtungen für Präzisionsmessanwendungen, z. B. bei 632,8 nm-Interferometrie

Zur Realisierung und Verifikation dieser Anforderungen verfügt LAYERTEC über umfassende In-house-Expertise entlang der gesamten Prozesskette – von Substratherstellung und Beschichtung bis hin zu Präzisionsmontage und Metrologie. Mehr Informationen darüber finden Sie unter Optische und optomechanische Baugruppen.