opti-bond · komplexe geometrie: seitliches bonden bonden von dicken substraten (bis zu 17 mm)...
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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