SILIKATISCHES BONDEN Anforderungen: moderate Rauheit und Ebenheit der Oberflächen Reinigung der Oberflächen Auftragen einer Silikat-Lösung Kontaktieren der Oberflächen Wärmebehandlung Ergebnis: feste Verbindungen bei sehr gutem Transmissionsverhalten Demonstrator Achromat Ziel: Herstellung einer Achromatenbaugruppe mit Transmission und Festigkeit vergleichbar mit konventionellen Fügeverfahren (Kitten) Evaluierung neuer Materialpaarungen für silikatisches Bonden mit einfachen Substratgeometrien N-BK7 + N-SF6 Herstellen von Achromat-Baugruppen in Kittvorrichtung Demonstrator Zylinderlinse Material: Kieselglas + Kieselglas Bondversuche an Testsubstraten: Hohe Biegebruchfestigkeit: > 45 MPa Spektrale Absorption <1% für l > 200 nm Erster Probedemonstrator gebondet Demonstrator Faserendkappe Ziel: Befestigung einer Faserendkappe mittels Ultrakurzpuls-Laserbondens an eine Großkernfaser Potential für „cladding only“ Bonding Demonstrator Zylinderlinse Herstellung von Linsen großer Abmessung Material: Kieselglas + Kieselglas Komplexe Geometrie: seitliches Bonden Bonden von dicken Substraten (bis zu 17 mm) Einfluss der Poliergüte gering IGF-Projekt 18360 BR der Forschungsstellen - Fraunhofer-Institut f. Angewandte Optik u. Feinmechanik IOF - FSU Jena, Institut f. Angewandte Physik Projektlaufzeit 01.06.2015 - 30.11.2017 BMWI-Fördersumme EUR 410.500 Industriemittel EUR 153.700 Projektbegleitender Industrieausschuss - asphericon GmbH - Berliner Glas KGaA - Coherent Laser Systems GmbH & Co. KG - Hellma Optik GmbH Jena - Laserline GmbH - LIMO Lissotschenko Mikrooptik GmbH - Optikron GmbH - POG Präzisionsoptik Gera GmbH - Qioptiq Photonics GmbH & Co. KG - Trumpf Laser- und Systemstechnik GmbH Gefördert über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages. Opti-Bond Integriert-Optische Module durch neue Bondtechnologien Im Rahmen der stetigen Miniaturisierung und wachsenden Komplexität mikrooptischer Komponenten stellt die permanente Verbindung transparenter Materialien eine Herausforderung für die Fertigungstechnik dar. Insbesondere stoßen klebende Fügetechniken aufgrund mangelnder Gasdichtheit, Einsätzen bei erhöhter Temperatur oder Anwendbarkeit im UV-Bereich an ihre Grenzen. ZIELSTELLUNG Erarbeitung neuer Bondverfahren für: Anwendungen bei Temperaturen > 100 °C und/oder hohen Leistungsdichten Feste Verbindung gekrümmter Oberflächen Erhöhung der Transparenz des Laserbond-Verfahrens und Realisierung von Verbindungen optischer Qualität im IR-Bereich BONDEN MITTELS ULTRAKURZER LASERPULSE Anforderungen: geringe Rauheit, hohe Ebenheit, Spalthöhen von wenigen μm Ausrichten der Oberflächen Fokussieren des Laserstrahls in Spalt Aufschmelzen der benachbarten Fügepartner Ergebnis: feste Verbindungen (bis zu 85% des Volumenmaterials), verschiedene Materialkombinationen, z.B. Saphir auf Kieselglas Spaltüberbrückendes Bonden von Kieselglas Laserbonden von Saphir auf Kieselglas Seitliches Bonden von Kieselglas Laserbonden einer Faserendfacette Skizze Achromat Kieselglas + Kieselglas DIREKTES BONDEN Anforderungen: geringe Rauheit, sehr hohe Ebenheit der Oberflächen Reinigung der Oberflächen Plasmaaktivierung direktes Kontaktieren der Oberflächen Wärmebehandlung Ergebnis: feste Verbindungen bei sehr gutem Transmissionsverhalten Demonstrator Strahlteiler Herstellung von Strahlteiler-Würfeln mit geringer Toleranz bei der Ausrichtung der Prismen Fügen von (beschichteten) Prismenriegeln zur genaueren Ausrichtung Sehr gute Festigkeiten für Kieselglas- und Prismenriegel Skizze Strahlteiler Direkt gebondete Prismenriegel Skizze Zylinderlinsen