Wissenschaftlern aus Jena ist es im Rahmen eines Projekts der industriellen Gemeinschaftsforschung (iGF) gelungen, drei komplett neuartige Verfahren für die Verbindung optischer Flächen zu entwickeln. Durch diese können nicht nur gleiche, sondern auch unterschiedliche Materialien miteinander verbunden werden.
 
Integriert optische Systeme werden in unterschiedlichsten Bereichen verwendet. Das Einsatzspektrum erstreckt sich von der Lasertechnik über Medizin und Mobilität bis hin zu Luft- und Raumfahrt. Gerade hier werden Mikro- und Nanostrukturen zu hochpräzisen Messungen in extremen Umgebungsbedingungen genutzt.
 
Die Anforderungen an die Verbindung der optischen Systeme, das so genannte Bonden, sind hoch und werden von den bisherigen Bondverfahren nur unzureichend erfüllt: Die derzeit gängigen Fügetechnologien verwenden organische Polymere als Fügehilfsstoff. Dadurch wird sowohl die thermische Belastbarkeit als auch die Leistungsdichte in Laseranwendungen begrenzt.
 
In dem vom AiF-Netzwerk geförderten iGF-Projekt wurden neuartige Verfahren entwickelt, die den bisherigen Fügeverfahren überlegen sind: Beim so genannten direkten Bonden werden die Probenoberflächen durch Plasma aktiviert, während beim zweiten Verfahren eine silikatische Fügelösung verwendet wird. Verfahren drei schließlich nutzt ultrakurze Laserpulse, die transparente Glasproben ganz ohne eine Zwischenschicht aneinanderschweißen.
 
Die neuen Fügetechnologien sind kostengünstiger, halten hohen Temperaturen über 100° C und hohen Leistungsdichten stand und sind zudem auch bei gekrümmten Flächen einsetzbar. Daraus ergeben sich völlig neue Anwendungsfelder für optische Systeme.
 
Eines der Verfahren wird bereits in der Halbleitermesstechnik eingesetzt, ein anderes wird derzeit von der europäischen Weltraumagentur (ESA) weiterentwickelt für Erdbeobachtungen.
 
Quelle: BMWi, Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen