Meist werden optische Filter auf planaren Oberflächen aufgebracht. In optischen Systemen ist dann eine Zwischenabbildung notwendig, das Licht muss also ggf. aufgeweitet und planarisiert werden, um danach wieder fokussiert zu werden. Das führt zu einem größeren und schwereren optischen System, was zu einer schlechteren Payload führt.
Wenn Filter auf 3D-Oberflächen aufgebracht werden, führt das normalerweise zu einer inhomogenen Beschichtung mit einem Abfall der Schichtdicke zum Rand. Das bewirkt eine spektrale Verschiebung des Spektrums. Zusätzlich bewirkt der schräge Einfallswinkel des Lichts auf die Linse eine weitere Verschiebung. Kompensiert wurde das durch eine geeignete Gradientenbeschichtung auf der Linse. Hierbei wurde eine Maske bei der Beschichtung eingesetzt, deren Form mit Hilfe eines digitalen Zwillings der Beschichtungsanlage EOSS® per Simulation automatisch ermittelt wurde.
Im Ergebnis konnte eine optische Linse mit einem Bandpassfilter beschichtet werden. Die (von der Position auf der Linse konstante) Zentralwellenlänge liegt bei 670nm bei einer Halbwertsbreite von 10 nm. Der Filter hat ansonsten eine breitbandige Blockung (200 - 1100 nm) von OD2. Die Lösung lässt sich für Sputtersysteme besonders vom Typ EOSS® leicht umsetzen und für andere Arten von Beschichtungen übertragen.
Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST