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Kurzfassung

Intelligente Schichtstrukturen zur Herstellung winkelunabhängiger Interferenzfilter

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Hintergrund

Viele optische Systeme, Geräte und Sensoren verwenden das Prinzip der Interferenz - insbesondere bei der Entwicklung und Optimierung von Dünnschichtvorrichtungen muss dieses stets berücksichtigt werden. Die Herausforderung: Dünnschichtinterferenzen führen unweigerlich zur einer Dispersion, d. h. zu einer Änderung des Wellenvektors beim Kippen des Systems – die Resonanzmode verschiebt sich dann zu kürzeren Wellenlängen.

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Bilder & Videos

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Lösung

Um diese Winkelabhängigkeit zu eliminieren, wird hier ein optischer Resonator verwendet, in dem sich ein absorbierendes organisches Material  befindet. In diesem Resonator koppelt das Licht stark an elektronische Übergänge im organischen Material. Eine solche Schichtstruktur kann als Dünnfilm ausgeführt werden und ist als Bandpassfilter verwendbar.

Die Besonderheit: Die transmittierte Wellenlänge hängt, anders als bei üblichen dielektrischen Fabry-Perot-Filtern, nicht vom Auftreffwinkel des Lichts ab. Hierdurch ergibt sich eine besonders präzise und schmalbandige Charakteristik, die nicht nur bei Bandpassfiltern sondern auch bei schmalbandigen Fotodetektoren eingesetzt werden kann.

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Vorteile

• Sehr geringe Winkeldispersion

• Mechanisch flexible Materialien

•  Einsatz im großen Wellenlängenbereich von VIS bis NIR

• Kompatibel mit dielektrischen Filtern mit ultrahoher Sperrwirkung

• Extrem schmalbandiger Transmissionsfilter

• Universelles Verfahren u.a. für optische Sensorik

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Anwendungsbereiche

Die sehr geringe Winkeldispersion sowie die Verwendung mechanisch flexibler Materialien ermöglichen den Einsatz der Technologie in Bioanwendungen oder in der Mikrooptik bzw. Sensorik. Auch die Herstellung von extrem schmalbandigen Fotodetektoren über einen großen Wellenlängenbereich,  von VIS bis NIR, ist möglich – ebenso sind Anwendungen in der Displaytechnologie denkbar. Ein Projekt zur Entwicklung einer linsenfreien Fluoreszenzmikroskopie ist geplant.

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Service

Die Funktionstauglichkeit konnte in Laborversuchen nachgewiesen werden. Eine Anmeldung beim Deutschen Patent- und Markenamt ist erfolgt. Weitere Nationalisierungen sind im Rahmen der eingereichten PCT-Anmeldung möglich. Wir bieten interessierten Unternehmen die Möglichkeit der Lizenzierung sowie die Weiterentwicklung der Technologie in Zusammenarbeit mit den Erfindern an der Universität zu Köln an.