Falschlicht

Hat Ihr Projekt ein Problem mit Falschlicht?
Vielleicht gibt es eins von dem Sie noch gar nichts wissen?

Wir können Sie bereits in der Entwurfsphase bei der Bestimmung und Quantifizierung von Falschlicht Vorgaben Ihres optischen Systems unterstützen, oder fertige Entwürfe analysieren, um unerwünschtes Streulicht oder Geister zu beseitigen.

Mit 16 Jahren Erfahrung in der Analyse und Simulation von Falschlicht haben wir Kunden aus der Luft- und Raumfahrtindustrie geholfen Satellitenoptiken zu verbessern, Kunden in der Fertigungsindustrie die Genauigkeit von Laserscannern zu steigern, sowie Anbietern von Kommunikationssystemen die Empfindlichkeit von Laser-Kommunikationsterminals zu erhöhen, um nur einige Beispiele zu nennen.

Simulation des vorgesehenen Strahlengangs in einem Spektrometer.
Vorgesehener Strahlengang in einem Spektrometer zur Erdbeobachtung aus dem Weltraum, simuliert mit FRED. Die Farben entsprechen den verschiedenen Wellenlängen.
*doi: 10.1117/12.2296239
Simulation von Geistern im Spektrometer, verursacht durch Beugung höherer Ordnung.
Simulation von Geistern im Erdbeobachtungs-Spektrometer, verursacht durch Beugung höherer Ordnung. Es sind nur die Geister abgebildet, deren Leistung oberhalb eines bestimmten Schwellwerts liegt. Die Farben entsprechen den verschiedenen Wellenlängen.
*doi: 10.1117/12.2296239

Idealerweise sollte Falschlicht schon im Entwurf eines optischen Systems berücksichtigt werden um Verzögerungen und einen Anstieg der Kosten in der Realisierungsphase zu vermeiden. Allzu oft wird der Einfluss von unerwünschten Lichtpfaden auf die Qualität des Systems unterschätzt oder erst im Nachhinein betrachtet.

Egal ob von Anfang an oder erst in der Not berücksichtigt, wir können eine passende Strategie zur Falschlichtkorrektur liefern.

Unsere Dienstleistungen umfassen:

  • Falschlicht-Analyse, Simulation und Auslegung optischer Systeme von der Entwurfsphase bis zur detaillierten Konstruktion und Realisierung
  • Definition von Tests und Falschlicht Messungen sowie Maßnahmen zur Vermeidung von Falschlicht
  • Auswahl von Beschichtungen oder Oberflächenbehandlungen zur Minimierung von Falschlicht
  • Spezifikation der Falschlicht Vorgaben für optische Systeme und die Verteilung auf Subsysteme und optische Elemente
  • Falschlicht Messungen und Definition von Messparametern
  • Interpretation von Messungen und BSDF Erstellung für verschiedene Programme
Falschlicht eines Gitters in einem BSDF Messstand.
Falschlicht Messung eines konvexen Gitters mit Produktionsartefakten in einem BSDF Messstand. Der dritte Strahl von links ist die Laserlichtquelle, welche auf das Gitter gerichtet ist, der zweite von links wird durch Beugung erster Ordnung erzeugt. Die konzentrischen Ringe in seiner Peripherie werden durch Artefakte des Gitter-Produktionsprozesses verursacht.
**doi: 10.1117/12.2536219
Gemessene BSDF der Beugung erster Ordnung.
Gemessene BSDF (bidirectional scatter distribution function) der Beugung erster Ordnung.
***doi: 10.1117/12.2312099
Simulierte BSDF der Beugung erster Ordnung.
Simulation der Beugung an einem synthetischen Gitter mit überlagerten zusätzlichen Gitterstrukturen, die der Nachahmung von Produktionsartefakte dienen.
***doi: 10.1117/12.2312099

Unser Fachwissen zur Entwicklung Falschlicht minimierter Systeme wird durch die Verwendung folgender Software Produkte zur Simulation und detaillierten Analyse ergänzt:

  • FRED, Photon Engineering
  • ASAP, Breault Research
  • Zemax OpticStudio, Ansys
  • SolidWorks, Dassault Systèmes

Naturgemäß erfordert die Arbeit mit einer Vielzahl spezialisierter Software Produkte die Handhabung verschiedenster Datenformate. Wir haben nicht nur die Datenverarbeitungswerkzeuge entwickelt, um einen effizienten Simulationsablauf zu ermöglichen, der die Eingangsdaten Ihres Projekts beinhaltet, sondern auch Programme zur Visualisierung des Ergebnisses unter Maßgabe der Fertigungstoleranzen und der Varianz von Designparametern. Unsere Softwareentwicklung liefert auch die Programme zur Nachbearbeitung der Simulationsdaten, um daraus die für Ihr Projekt wichtigen Ergebnisse abzuleiten.

Optische Simulation eines Linsensystems.
Optische Simulation eines Kunststoff-Linsensystems zur Thermalanalyse. In der Abbildung ist die Verteilung der Beleuchtungsstärke auf gefährdeten Flächen gezeigt.
****doi: 10.1117/12.2296071
Hotspot-Analyse der Streulichtblende.
Hotspot-Analyse an einem Gitternetzmodell der Streulichtblende. Das Programm dviz erlaubt die quantitative Analyse einzelner Gitterpunkte.
****doi: 10.1117/12.2296071

*doi: 10.1117/12.2296239 Instrument pre-development for flex mission, International Conference on Space Optics - ICSO 2016
**doi: 10.1117/12.2536219 Straylight of curved gratings: an interlaboratory comparison, International Conference on Space Optics - ICSO 2018
***doi: 10.1117/12.2312099 Scattering from reflective diffraction gratings, Invited paper SPIE Optical Systems Design 2018
****doi: 10.1117/12.2296071 Tackling sun intrusion: a challenge of close collaboration of thermal, mechanical, structural and optical engineers, International Conference on Space Optics - ICSO 2016