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Ein Fizeau-Interferometer prüft Ebenheiten von Laser-Scanner-Spiegeln und deren Substraten

Galvanometer-Scanner Scanlab dynAXIS
Abb. 1. Galvanometer-Scanner der Reihe Scanlab dynAXIS mit aufgesetztem Scanner-Spiegel

Die Lasertechnologie hat maßgeblich die industrielle Entwicklung beeinflusst und ist aus der modernen Welt nicht mehr wegzudenken.

Die energiereichen Lichtstrahlen werden für die Werkstoffbearbeitung, für Beschriftungs- und Leseaufgaben, für die Informations- und Kom­mu­nikations­technik, für die Quali­täts­prüfung und für viele weitere Aufgaben in Industrie, Forschung und Wissenschaft eingesetzt.

Unabhängig davon, für welche Aufgabe ein L­asersystem vorgesehen ist: Zentrales Element vieler Lasergeräte sind Gal­va­nometer-Scanner, elektronisch gesteuerte Drehantriebe, die spezielle Spiegel bewegen und so Laserstrahlen ablenken und positionieren (Abb. 1).

Die Reflexionsgüte und die Positionier­genauigkeit der Strahlen hängen zwangsläufig von den physikalischen Eigen­schaften der Spiegel ab, zum Beispiel der Ober­flächengestaltung (Abb. 2).

Ein Klick genügt

Scanner-Spiegel werden aus Werk­stoffen wie Quarzglas (SiO2), Sili­zium (Si) oder bestimmten metalli­schen Werkstoffen gefertigt, sind meist plan und haben bisweilen auch Beschichtungen, die den Reflexionsgrad für bestimmte Lichtwellenlängen erhöht. Ein äußerst wichtiges Qualitätskriterium sind die Ebenheiten der Spiegel-Oberflächen (Abb. 2).

Um dieses Kriterium zu prüfen, verwendet die SCANLAB AG, ein international führender Hersteller von Führungssystemen für Laserstrahlen, seit kurzem ein Fizeau-Interferometer Typ VeriFire XPZ des Prüfgeräte-Her­stellers Zygo. Es hat seinen Platz in der Wareneingangskontrolle. “Wir benutzen das Prüfgerät zur Eben­heitsmessung beschichteter Scanner-Spiegel und unbeschichteter Substrate”, erklärt Johannes Schenk, Leiter des Qualitätsmanagements bei SCANLAB, und konkretisiert: “Die Ebenheiten liegen im PV-Bereich um die 100 nm.” Für die Anschaffung des VeriFire-Prüf­systems sprachen unter anderem die einfache Bedienbarkeit und die Mög­lichkeit, einen hohen Durchsatz an Ebenheitsprüfungen zu erreichen:

“Früher”, so Johannes Schenk, “muss­ten wir an jeder Probe vier einzelne Messungen durchführen, der VeriFire erledigt alle Prüfaufgaben in einem Arbeitsgang und liefert sämtliche Daten.” Zu den Besonderheiten bei der Oberflächenprüfung von Scanner-Spie­geln gehört nämlich, verschiedene Ar­ten von Unebenheiten zu prüfen, was unterschiedliche Filterungen voraussetzt. Eine weitere Zeitersparnis beim Einsatz des VeriFire-Prüfsystems ergibt sich daraus, dass der Zeitaufwand für die Kalibrierung mit einer Referenzscheibe entfällt, weil diese im System integriert ist.

Eine weitere Stärke des Prüfsystems liegt in der ebenfalls von Zygo entwickelten Datenerfassungs- und Datenanalyse-Software MetroPro®. Johannes Schenk schätzt daran, dass sie, anders als eine modular aufgebaute Software, sämtliche Konfigurationsmöglichkeiten bereithält. Der Anwender kann daher problemlos individuelle Prüfpläne erstellen, nach denen die Messungen automatisiert und effizient durchgeführt werden.

Johannes Schenk: “Ein Klick genügt, und der Messablauf erfolgt automatisch nach der vorgegebenen Maske.” Die Software bietet die Möglichkeit, die Messdaten automatisch in eine SQL-Datenbank zu exportieren, so dass sie beliebig weiterverwendet werden können. Auch das trägt zur hohen Leistungsfähigkeit des VeriFire-Prüfsystems bei.

SCANLAB Spiegel
Abb. 2. Scanner-Spiegel müssen hochwertige optische Eigenschaften aufweisen

VeriFire-Prüfsysteme für optische Komponenten

Fizeau-Interferometer Typ VeriFire sind vorgesehen zum Messen von planen, sphärischen und asphäri­schen Ober­flächen optischer Kompo­nenten, zum Messen transmittierter Licht­wel­len­fron­ten und für Homo­ge­ni­täts­mes­sun­gen. Das Mess­­prinzip beruht darauf, dass ein Licht­strahl in zwei Teilwellen zerlegt wird, von denen eine die zu prüfende Optik durchläuft, während die andere als Referenzwelle dient. Kommen die beiden Teilwellen wieder zusammen, erzeugen sie ein Interferenzmuster, das Aufschluss über die Qualität der geprüften Optik gibt.

Johannes Schenk
Tel. +49 (89) 800 746-350
e-mail:j.schenk@scanlab.de


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