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Ein Spiegel? Oder doch mehr?

Nun war es soweit, nach Beendigung unserer zweiten Mastertour bei Hellma Optics und dem Qualitätszentrum von Zeiss, mussten auch wir eine der sagenumwobenen Kugeln des Master+ – Firmenbingos ziehen.
Beim Öffnen der Kugel fiel gut in Watte verpackt ein ca. 35x25x2mm kleines Plättchen in meine Hände. Beim ersten Betrachten schien es als sei das kleine optische Bauteil ein gelblich reflektierender Spiegel. Doch dies sollte nicht alles sein. Als ich das Bauteil etwas genauer betrachtete und näher an das Auge hielt konnte ich durch den Spiegel meinen Gegenüber in blauem Licht erkennen. Von diesem Moment an wurde es etwas klarer, um welches Bauteil es sich handelt. Ein optisches Filterelement.


Quelle: Optics Balzers

Glücklicherweise konnte ich direkt meine Entdeckung mit den Firmenvertretern aus dem Hause Hellma sowie Optics Balzers besprechen und mein technisches Know-How erweitern. Doch was genau ist ein optischer Filter? Kurz gesagt: optische Filter beeinflussen die einfallende Strahlung, damit geforderte Extremwerte angenähert werden können. Das Ganze beruht auf dem physikalischen Verständnis der Beschichtung bzw. Dünnschichttechnologie. Mit Hilfe dieser Technologien, lassen sich Eigenschaften optischer Bauteile bezüglich Transmission, Reflexion und Absorption manipulieren. Im Fall meines Filters handelt es sich um eine spektralbeeinflussende beschichtete Optik. Das bedeutet, dass ausgewählte Spektralbereiche eine hohe Transmission aufweisen, wohingegen die restlichen Wellenlängenbereiche eine hohe Dämpfung durch Reflektion erfahren. Damit lässt sich das Verhalten meines Filters auf einen Langpassfilter charakterisieren. Lange Wellenlängen (gelb) werden reflektiert und kurze Wellenlängen (blau) transmittiert.

Noch während der Gespräche mit den Firmenvertretern wurde schnell klar, dass die Optics Balzers AG einer der ersten Anlaufstellen im Bereich der Dünnschichttechnologie ist. Beim Durchstöbern der Webseite findet sich eine große Produktpalette aller möglichen Variationen an optischen Filtern. Diese Filter zeichnen sich durch hervorragende spektrale Eigenschaften, hohe Lebensdauer und ausgezeichnete Umweltbeständigkeit aus. Hergestellt werden diese Filter durch einen Sputterprozess. Beim Sputtern werden Atome oder Moleküle mit Ionen beschossen. Durch diesen Beschuss kommt es zu einem Abstäuben der Atome bzw. Moleküle, wodurch sich diese als gasförmige Wolke auf einem Substrat niederschlagen.

Abbildung 1: Hier im Bild zu sehen ist links das prinzipielle Verhalten eines beschichteten Bauteils mit dem reflektierten Anteil R, transmittiertem Anteil T und
der einfallenden Strahlung I0. Der Graph rechts zeigt schematisch wie ein Langpassfilter wirkt.

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