Laserstrahlformungssysteme hoher numerischer Apertur

Die Erzeugung maßgeschneiderten Lichts steht heute im Mittelpunkt vieler innovativer Anwendungen. Eine Möglichkeit der Lichtmanipulation ist die Laserstrahlformung. Schwerpunkt dieses Buches ist die Simulation von Laserlicht in paraxialen und nicht-paraxialen Strahlformungssystemen sowie deren Optimierung mittels eines generalisierten Projektionsalgorithmus. Dieser Algorithmus wird zur Optimierung von punktweise, mittels Asphärenformel oder Polynomen parametrisierten Oberflächen eingesetzt. Es wird gezeigt, dass während der Optimierung eine Berücksichtigung von Beugung, Interferenzen und Aberrationen möglich ist. Der Algorithmus wird an paraxialen und nicht-paraxialen Strahlformungsbeispielen mit einer numerischen Apertur von bis zu 0,62 demonstriert. Abschließend werden Konzepte zur Achromatisierung und zum Wellenlängenmultiplexing eingeführt, die auf dem Einsatz mehrerer Oberflächen und Materialien unterschiedlicher Dispersion beruhen. Während sich die Achromatisierung damit beschäftigt, die optische Funktion wellenlängenunabhängig zu machen, versucht das Wellenlängenmultiplexing gezielt unterschiedliche optische Funktionen für mehrere Design- wellenlängen zu realisieren.