Richmann, A: Polieren von Gläsern und Kunststoffen mit CO2-L

Mit einer möglichst homogenen Energieeinbringung durch große Linienbreiten und Linienlängen des Linienfokus kann die Welligkeit im Ortswellenlängenbereich von 100-2500 µm reduziert werden. Dementsprechend ist eine weitere Reduzierung der Formabweichung und der Welligkeit durch den Einsatz einer TopHat Optik insbesondere für die Laserpolitur von Polycarbonat zu erwarten. Hierbei wird die gesamte Oberfläche mit einer homogen ausgeleuchteten rechteckigen Intensitätsverteilung bearbeitet, so dass die Energieeinbringung noch weiter homogenisiert werden kann.Die auf Flachproben erreichten Ergebnisse werden auf sphärische und asphärische Oberflächen übertragen. Hierzu wird eine Bearbeitungsstrategie entwickelt, die eine Bearbeitung mit nicht senkrechtem Strahleinfall ermöglicht. Mit dieser Bearbeitungsstrategie werden erste laserpolierte Linsen hergestellt, die mit einem Interferometer vermessen werden können. Abschließend wird anhand von Linsen aus BK7 gezeigt, dass das Verfahren auch auf andere Werkstoffe übertragbar ist.Die erreichbare Mikrorauheit mit der Laserpolitur ist kleiner als die mit konventionellen Verfahren erreichbare Mikrorauheit. Die Welligkeit in einem Messfeld von 1x1 mm2 liegt nur einen Faktor 3 für Quarzglas bzw. einem Faktor 2 für Polycarbonat über der Welligkeit konventionell polierter Oberflächen. Die Welligkeit für eine sehr gut konventionell polierte Oberfläche liegt bei 0,3 nm für Quarzglas und bei 10 nm für Polycarbonat. Die Formabweichung bei der Laserpolitur von Quarzglas, die auch auf sphärischen Oberflächen erreicht wird, liegt mit 5 µm in einem Bereich, der für die Beleuchtungsoptik bereits ausreichend ist. Bei Verwendung einer Vorheiztemperatur im Bereich der Glasübergangstemperatur kann die Formabweichung auf 1 µm reduziert werden. Diese ist dann allerdings durch eingebrannte Staubpartikel dominiert, so dass auch die Welligkeit ansteigt. Die Formabweichung, die bei der Laserpolitur auf Polycarbonat erreicht wird, liegt mit 20 µm noch oberhalb der Spezifikation für Beleuchtungsoptik. Die Flächenrate bei der Laserpolitur kann durch Anpassung der Verfahrensparameter auf bis zu 1 cm²/s vergrößert werden, ohne die Rauheit signifikant zu beeinflussen. Bei der Laserpolitur von Polycarbonat werden Flächenraten von bis zu 40 cm²/s eingesetzt.