Herstellung und Untersuchung photonischer Mikrobauelemente in LIGA-Technik:
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1994
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INHALTSVERZEICHNIS
1. EINLEITUNG.1
1.1. STAND DER TECHNIK.1
1.1.1. OPTISCHE MIKROSCHALTER MIT POLYMEREN.1
1.1.2. ELEKTRONIK - PHOTONIK.2
1.2. BAUELEMENTE DURCH MIKROSTRUKTURIERUNG.4
1.2.1. LICHT FUEHREN UND MANIPULIEREN.4
1.2.2. MATERIALIEN VERBINDEN UND KOMBINIEREN.5
1.2.3. BAUELEMENTE ZUSAMMENFUEGEN UND FIXIEREN.6
1.2.4. OPTISCHE MATERIALIEN UND PROZESSTECHNOLOGIEN.7
1.2.5. MASSENFERTIGUNG.7
1.3. ZIELE.7
1.4. VORGEHENSWEISE.8
1.4.1. MATERIALFRAGE.8
1.4.2. STRUKTURIERUNG.9
1.4.3. MESSUNGEN.9
2. LINEARE UND NICHTLINEARE OPTIK.10
2.1. LINEARE OPTIK.10
2.1.1. GAUSSSCHE STRAHLEN UND IHRE TRANSFORMATION DURCH
OPTISCHE ELEMENTE.10
2.1.2. FASEROPTIK.,. 13
2.2. NICHTIINEARE OPTIK.19
2.2.1. GRUNDLAGEN.19
2.2.2. BAUELEMENTE.23
2.2.3. SAETTIGBARE ABSORPTION.25
2.2.4. LASERINDUZIERTE GITTER (LIG).29
2.2.5. GRUNDLAGEN DES PHASENKONJUGIERENDEN SPIEGELS.31
2.2.5.1. HOLOGRAPHIE.32
2.2.5.2. ANWENDUNGEN FUER EINEN PKS.35
2.2.5.3. ALTERNATIVE MATERIALIEN UND KONZEPTE.37
2.2.5.4. BERECHNUNG DER PHASENKONJUGATION.38
2.2.6. MATERIALIEN.39
2.2.7. STOEREFFEKTE.43
2.2.7.1. ZWEI-PHOTONEN-ABSORPTION.43
2.2.7.2. NICHTLINEAR-OPTISCHE EFFEKTE AUF GLASFASERN.43
2.2.7.3. THERMISCHE EFFEKTE.44
2.2.7.4. PHOTOINDUZIERTER PROBENABBAU.44
3. MIKROSTRUKTURIERUNG DURCH ROENTGENTIEFENLITHOGRAPHIE.45
3.1. LIGA-TECHNIK.45
3.2. VOREXPERIMENTE.46
3.2.1. STRUKTURIERUNG DURCH WAFERSAEGE.46
3.2.2. BEFUELLUNGSVERSUCHE.46
3.3. HERSTELLUNG DER STRUKTUREN.47
3.3.1. LITHOGRAPHIE.47
3.3.1.1. MASKEN.48
3.3.1.2. SUBSTRATE, ANFORDERUNGEN UND
VORBEHANDLUNG.49
3.3.1.3. RESISTAUFBRINGUNG UND -BEARBEITUNG.50
3.3.1.4. BESTRAHLUNG.50
3.3.1.5. ENTWICKLUNG.51
3.3.1.6. ZERSAEGEN.51
3.3.2. GALVANIK.51
3.3.3. ABFORMUNG.52
3.3.4. FUEGETECHNIK.52
3.3.5. DEFEKTE.53
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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II
3.4. REALISIERTE STRUKTUREN.54
3.4.1. OPTISCHE STRUKTURGRUPPEN.54
3.4.1.1. FREISTRAHLSTRUKTUREN.54
3.4.1.2. FASE RANGEPASSTE STRUKTUREN.55
3.4.1.3. DUENNE STRUKTUREN.55
3.4.1.4. STRUKTUREN FUER DURCHLICHTAUFGABEN.56
3.4.2. LICHTLEITENDE UND -TEILENDE STRUKTUREN.56
3.4.2.1. ECKSPIEGEL.56
3.4.2.2. WELLENLEITER UND VERZWEIGER.57
3.4.3. FOKUSSIERENDE STRUKTUREN.58
3.4.3.1. ZYLINDERLINSEN.58
3.4.3.2. KUGELLINSEN.58
3.4.3.3. QUERFASERN.59
3.4.3.4. GEKREUZTE ZYLINDERLINSEN.61
3.4.4. POSITIONIERENDE STRUKTUREN.62
3.4.4.1. FASERFUEHRUNGSKANAELE.62
3.4.4.2. KUGELLINSENPOSITIONIERUNGEN.63
3.4.4.3. POSITIONIERUNG ANDERER ELEMENTE.63
3.4.5. KUEVETTEN.63
3.5. MIKROTECHNISCHE REALISIERUNG VON PHOTONISCHEN
BAUELEMENTEN.64
3.5.1. HYBRIDAUFBAU.65
3.5.2. INTEGRIERTER AUFBAU.66
4. MESSUNGEN.68
4.1. EXPERIMENTELLE AUFBAUTEN UND MESSKONZEPTE.68
4.1.1. NANOSEKUNDEN-LASERSYSTEM MIT FESTER WELLENLAENGE.68
4.1.2. LOCK-IN-TECHNIK.69
4.1.3. PINHOLE-SCANNING-MESSAUFBAU.69
4.2. FOKUSSIERUNGSEIGENSCHAFTEN DER STRUKTUREN.70
4.2.1. FASEROPTIK.70
4.2.2. KUGELLINSE.71
4.2.3. GEKREUZTE ZYLINDERLINSEN.73
4.3. SAETTIGBARE ABSORPTION.78
4.3.1. AUFBAU EINES SAETTIGBAREN SCHALTERS.78
4.3.2. MESSUNG.78
4.3.3. DISKUSSION.80
4.4. PHASENKONJUGATION.81
4.4.1. AUFBAUSCHEMA.81
4.4.2. MESSUNG.81
4.4.2.1. NICHTLINEARE ABHAENGIGKEIT DER SIGNALLEISTUNG
VON DER PUMPLEISTUNG.83
4.4.2.2. HOLOGRAPHISCHE ABBILDUNG.84
4.4.2.3. NACHWEIS EINES BEUGUNGSGITTERS IN DER PROBE.84
4.4.3. DISKUSSION.85
4.5. AUFBAU EINES MIKROSYSTEMS.85
4.5.1. AUFBAUSCHEMA.85
4.5.2. SAETTIGBARE ABSORPTION.87
4.5.3. PHASENKONJUGATION.89
4.5.4. DISKUSSION. 92
4.5.5. WEITERFUEHRENDE UNTERSUCHUNGEN.93
5. DISKUSSION UND AUSBLICK.94
5.1. MIKROSTRUKTURIERUNG.94
5.2. NICHTLINEARE OPTIK.96
5.3. AUSBLICK.98
III
ANHANG A FOKUSSIERUNG.100
A.1 STRAHLMATRIX EINER DICKEN LINSE.100
A.2 WEITERE STRAHLMATRIZEN.101
A.3 BERECHNUNG DES STRAHLVERLAUFS BEIM DURCHGANG DURCH EIN
OPTISCHES SYSTEM.102
A.4 BERECHUNG DER FELDWEITE EINER SINGIEMODE-GLASFASER.103
A.5 FEHLERABSCHAETZUNG BEI MIKROOPTISCHEN
FOKUSSIERUNGSSYSTEMEN.104
A.5.1 FEHLANPASSUNG DER OPTISCHEN ACHSEN.105
A.5.2 NEIGUNG DER GLASFASERSTIMFLAECHE.106
ANHANG B.1 HERLEITUNG DES REFLEXIONSKOEFFIZIENTEN EINES
PHASENKONJUGIERENDEN SPIEGELS.107
LITERATURVERZEICHNIS.110
DANKSAGUNG.
117
LEBENSLAUF.118 |
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