Diffractive optical surfaces with spatially variable structures angle

具有空间可变结构角度的衍射光学表面

基本信息

项目摘要

For the fabrication of compact and highly functional optical systems, technical surfaces with a complex structure are required. The degree of attainable complexity is given by the degrees of freedom offered by the fabrication process. For the fabrication of diffractive optics, the available degrees of freedom mostly concern the height of the optical element within a limited surface area, often referred to as pixel. The surface angle within that surface area is termed structure angle and is determined by the fabrication process. The structure angle determines the optical functionality of the element to a high degree. Current Methods for a modulation of the structure angle are either restricted to simple geometries or result in a significant increase of fabrication effort and approximation related errors. There is currently no approach that facilitates the exploitation of a direct modulation of the structure angle for the fabrication of complex diffractive optics.Such an approach could yield a new class of optical elements, that modulate both the phase and the phase gradient of wave fields and thereby combine the advantages of diffractive and freeform optics. Because of the unique properties of these optics, systems could be developed that allow beam shaping independent of the temporal coherence of the light source. These structures could e.g. be used as anti-counterfeiting tags that can be verified using the camera of a mobile phone. For laser material processing, they could be used as beam shaping optics, that yield a high reconstruction quality independent of the utilized light source.The goal of the project is the development of the scientific foundations for the realization and utilization of a spatially varying structure angle in a diamond turning process. On the one hand, a fabrication process shall be developed, that allows for the dynamic adjustment of the structure angle in the fabrication process. On the other hand a physical model and design approach shall be developed, that displays the principal and practical boundaries for beam shaping with this new degree of freedom. For the demonstration of the developed methods and models, an optical surface shall be fabricated, that facilitates the formation of predefined intensity distributions at different reconstruction distances. Thereby, a foundation is developed for the realization of an anti-counterfeiting system that allows verification of authenticity with common mobile phones.
为了制造紧凑和高功能的光学系统,需要具有复杂结构的技术表面。可实现的复杂程度由制造过程提供的自由度给出。对于衍射光学元件的制造,可用的自由度主要关注光学元件在有限表面积内的高度,通常称为像素。该表面区域内的表面角称为结构角,由制造工艺决定。结构角度在很大程度上决定了元件的光学功能。当前调制结构角度的方法要么局限于简单的几何形状,要么导致制造工作量和近似相关误差的显著增加。目前还没有一种方法可以利用结构角的直接调制来制造复杂的衍射光学器件。这种方法可以产生一类新的光学元件,它可以调制波场的相位和相位梯度,从而结合衍射光学和自由光学的优点。由于这些光学器件的独特特性,可以开发出不受光源时间相干性影响的光束整形系统。例如,这些结构可以用作防伪标签,可以使用移动电话的摄像头进行验证。对于激光材料加工,它们可以用作光束整形光学元件,产生高的重建质量独立于所使用的光源。该项目的目标是为实现和利用金刚石车削过程中空间变化的结构角度提供科学基础。一方面,应开发一种制造工艺,允许在制造过程中动态调整结构角度。另一方面,应开发一个物理模型和设计方法,以显示在这种新的自由度下梁整形的主要和实际边界。为了验证所开发的方法和模型,需要制作一个光学表面,以便在不同的重建距离上形成预定义的强度分布。因此,开发了一种用于实现允许使用普通移动电话验证真伪的防伪系统的基础。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Diamond turning of diffractive microstructures
Diamond Machining of Holograms Using Fine Rectangular Shaped Cutting Tools
  • DOI:
    10.20965/ijat.2016.p0016
  • 发表时间:
    2016-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    A. Meier;O. Riemer;E. Brinksmeier
  • 通讯作者:
    A. Meier;O. Riemer;E. Brinksmeier
Polymer-based holograms with individually adjustable structure angle
具有可单独调节结构角度的聚合物全息图
  • DOI:
    10.1117/1.oe.58.2.025105
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.3
  • 作者:
    Thiemicke;Falldorf;Bergmann
  • 通讯作者:
    Bergmann
Multiple plane holographic projection using diamond turned holograms
使用金刚石车削全息图的多平面全息投影
Material Impact on Diamond Machining of Diffractive Optical Structures for UV-Application
  • DOI:
    10.3390/jmmp2010015
  • 发表时间:
    2018-03
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    A. Holthusen;O. Riemer;E. Brinksmeier
  • 通讯作者:
    A. Holthusen;O. Riemer;E. Brinksmeier
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr. Ralf Bernhard Bergmann其他文献

Professor Dr. Ralf Bernhard Bergmann的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr. Ralf Bernhard Bergmann', 18)}}的其他基金

Phase measuring deflectometry with active display registration
具有主动显示注册功能的相位测量偏转仪
  • 批准号:
    444018140
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Sensing and Analysis of THz-Radiation using the Coherence Function (SensATion)
使用相干函数 (SensATion) 感测和分析太赫兹辐射
  • 批准号:
    423266368
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Camera calibration by vision threads with pixel-resolved focus measurement
通过视觉线程和像素分辨焦点测量进行相机校准
  • 批准号:
    418992697
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Super-resolution optical microscopy using transmissive micro structures
使用透射微结构的超分辨率光学显微镜
  • 批准号:
    431605610
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Hypercentric Imaging in Coherent Optical Metrology (HyperCOMet)
相干光学计量中的超中心成像 (HyperCOMet)
  • 批准号:
    430572965
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Holistic multi-camera deflectometry (MultiDeflect)
整体多相机偏转测量(MultiDeflect)
  • 批准号:
    411170139
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Deflectometry for technical surfaces (DOTS)
技术表面偏转测量 (DOTS)
  • 批准号:
    381609254
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Efficient, simultaneous vision ray calibration and system orientation for high precision geometric-optical 3D-measurement systems
适用于高精度几何光学 3D 测量系统的高效、同步视觉射线校准和系统定向
  • 批准号:
    289307220
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Rapid shape measurement based on the measurement of the mutual coherence function using a shear interferometer (Gamma-Profilometry)
基于使用剪切干涉仪测量相互相干函数的快速形状测量(伽玛轮廓测量法)
  • 批准号:
    265388903
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Highly accurate deflectometric shape measurement including the non ideal properties of a display as reference plane
高精度偏转形状测量,包括作为参考平面的显示器的非理想特性
  • 批准号:
    298137953
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

基于深穿透拉曼光谱的安全光照剂量的深层病灶无创检测与深度预测
  • 批准号:
    82372016
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于太赫兹光谱近场成像技术的应力场测量方法
  • 批准号:
    11572217
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    120.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
阵风场中非定常大气湍流对沙粒跃移运动的影响
  • 批准号:
    11102153
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于两级表面等离子共振增强结构的高灵敏度拉曼散射成像物理机制及制作工艺研究
  • 批准号:
    61007018
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
堆栈型全光缓存研究
  • 批准号:
    60977003
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    35.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于回廊耳语模式的非圆对称光学微谐振腔的发光特性及传感性能研究
  • 批准号:
    10574032
  • 批准年份:
    2005
  • 资助金额:
    33.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于软光刻法的光学互连耦合结构研究
  • 批准号:
    60477019
  • 批准年份:
    2004
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
新型液晶可变光衰减器的研制
  • 批准号:
    60377019
  • 批准年份:
    2003
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
利用混合遗传算法从多方位光流场恢复3D运动与结构的研究
  • 批准号:
    60305003
  • 批准年份:
    2003
  • 资助金额:
    28.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
电极/溶液界面上分子取向电位调控的准确测量
  • 批准号:
    20373076
  • 批准年份:
    2003
  • 资助金额:
    27.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

RUI: Investigating Ice Formation on Optical Surfaces and Material Properties for Cryogenic Gravitational Wave Detectors
RUI:研究低温引力波探测器光学表面上的冰形成和材料特性
  • 批准号:
    2208090
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Meta-fibres: Optical fibres with meta-surfaces for advanced optical biopsy through needles
元纤维:具有元表面的光纤,用于通过针进行先进的光学活检
  • 批准号:
    MR/T041951/1
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Fellowship
Active 2-dimensional optical meta-surfaces
主动二维光学超表面
  • 批准号:
    2607839
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Sonomagnetic Imaging and Sonomechanical Control of Biological Processes in Deep Tissues
深层组织生物过程的声磁成像和声机械控制
  • 批准号:
    10471365
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
'All optical manipulation of optomechanical surfaces'
“光机械表面的所有光学操纵”
  • 批准号:
    2458969
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Probing Molecular Dynamics Near Plasmonic Surfaces by Optical two-dimensional Coherent Spectroscopy
通过光学二维相干光谱探测等离子体表面附近的分子动力学
  • 批准号:
    2003785
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Sonomagnetic Imaging and Sonomechanical Control of Biological Processes in Deep Tissues
深层组织生物过程的声磁成像和声机械控制
  • 批准号:
    10260761
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Sonomagnetic Imaging and Sonomechanical Control of Biological Processes in Deep Tissues
深层组织生物过程的声磁成像和声机械控制
  • 批准号:
    10267208
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Sonomagnetic Imaging and Sonomechanical Control of Biological Processes in Deep Tissues
深层组织生物过程的声磁成像和声机械控制
  • 批准号:
    9750745
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Nonlinear optical surfaces based on ZnO-plasmonic hybrid-nanostructures (C05)
基于 ZnO-等离子体混合纳米结构的非线性光学表面 (C05)
  • 批准号:
    397366062
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    CRC/Transregios
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了