A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Thermo-mechanical design, realization and testing of screen-printed deformable mirrors
Die primäre Zielstellung dieser Dissertation ist die Entwicklung ungekühlter, unimorph deformierbarer Spiegel (DM) zum Ausgleich thermischer Linsen in Hochleistungslasersystemen. Die sekundäre Zielstellung ist die Entwicklung eines Herstellungsprozesses für DM, der hauptsächlich auf Waferleveltechnologien beruht und somit manuelle Prozesse reduziert.Der DM besteht aus einem Spiegelsubstrat auf dessen Rückseite eine piezoelektrische Schicht zwischen zwei Elektroden aufgebracht ist. Diese Art von Spiegeln wurde bereits erfolgreich in Hochleistungslasersystemen eingesetzt. Eine weitere Erhöhung der Laserleistungsdichte erfordert jedoch neue thermische Kompensationstechniken, bei der die Spiegelperformance nicht durch Temperaturschwankungen in der Spiegelbaugruppe vermindert wird.Ein hierfür entwickeltes Mehrlagendesign integriert mehrere Schichten in den Spiegelaufbau, dessen thermo-mechanische Parameter sich vom Substrat und der piezoelektrischen Schicht unterscheiden. Mittels analytischen Methoden und der Methode der finiten Elemente wurde eine Optimierung im Hinblick auf großen piezoelektrischen Hub und optimierte thermisch-induzierte Deformation durchgeführt. Diese wird entweder durch eine homogene Temperaturveränderung in der Spiegelmembran oder durch Absorption von Laserstrahlung generiert. Die dabei hervorgerufenen Veränderungen werden abhängig von Diskontinuitäten der piezoelektrischen Schicht, den mechanischen Randbedingungen, der spiegelnden Kupferschichtdicke und der Spiegelfassungsmaterialen simuliert.Ein aus sechs Arbeitsschritten bestehende Herstellungsprozess für DM mit siebgedruckter piezoelektrischer Aktorstruktur wurde entwickelt. Fünf Schritte sind davon auf Waferlevel prozessierbar. Einzig die Bearbeitung der Spiegelfläche mittels eines ultrapräzisen Drehprozesses ist keine Serienfertigung. Im Gegensatz zum Stand der Technik für DM ist die elektrische Verdrahtung der strukturierten Elektroden auch auf Waferlevel prozessierbar und das Spiegelsetup ist monolithisch.Thermisch induzierte ...
Thermo-mechanical design, realization and testing of screen-printed deformable mirrors
Die primäre Zielstellung dieser Dissertation ist die Entwicklung ungekühlter, unimorph deformierbarer Spiegel (DM) zum Ausgleich thermischer Linsen in Hochleistungslasersystemen. Die sekundäre Zielstellung ist die Entwicklung eines Herstellungsprozesses für DM, der hauptsächlich auf Waferleveltechnologien beruht und somit manuelle Prozesse reduziert.Der DM besteht aus einem Spiegelsubstrat auf dessen Rückseite eine piezoelektrische Schicht zwischen zwei Elektroden aufgebracht ist. Diese Art von Spiegeln wurde bereits erfolgreich in Hochleistungslasersystemen eingesetzt. Eine weitere Erhöhung der Laserleistungsdichte erfordert jedoch neue thermische Kompensationstechniken, bei der die Spiegelperformance nicht durch Temperaturschwankungen in der Spiegelbaugruppe vermindert wird.Ein hierfür entwickeltes Mehrlagendesign integriert mehrere Schichten in den Spiegelaufbau, dessen thermo-mechanische Parameter sich vom Substrat und der piezoelektrischen Schicht unterscheiden. Mittels analytischen Methoden und der Methode der finiten Elemente wurde eine Optimierung im Hinblick auf großen piezoelektrischen Hub und optimierte thermisch-induzierte Deformation durchgeführt. Diese wird entweder durch eine homogene Temperaturveränderung in der Spiegelmembran oder durch Absorption von Laserstrahlung generiert. Die dabei hervorgerufenen Veränderungen werden abhängig von Diskontinuitäten der piezoelektrischen Schicht, den mechanischen Randbedingungen, der spiegelnden Kupferschichtdicke und der Spiegelfassungsmaterialen simuliert.Ein aus sechs Arbeitsschritten bestehende Herstellungsprozess für DM mit siebgedruckter piezoelektrischer Aktorstruktur wurde entwickelt. Fünf Schritte sind davon auf Waferlevel prozessierbar. Einzig die Bearbeitung der Spiegelfläche mittels eines ultrapräzisen Drehprozesses ist keine Serienfertigung. Im Gegensatz zum Stand der Technik für DM ist die elektrische Verdrahtung der strukturierten Elektroden auch auf Waferlevel prozessierbar und das Spiegelsetup ist monolithisch.Thermisch induzierte ...
Thermo-mechanical design, realization and testing of screen-printed deformable mirrors
Reinlein, Claudia (author) / Hoffmann, Martin / Tünnermann, Andreas / Bonora, Stefano
2012-05-07
Theses
Electronic Resource
English
DNB Meldung , Thüringer Pflichtexemplare , Deformable mirror , thermal loading , für Harvesting bereitgestellt , unimorph , piezoelectric , compound loading , Doktorarbeit , laser-induced deformation , zero deflection , thesis , ddc:620 , bimorph , Klasse A , screen-printed actuator , thermo-mechanical design
Simulating electrostrictive deformable mirrors: I. Nonlinear static analysis
| British Library Online Contents | 1999
Simulating electrostrictive deformable mirrors: II. Nonlinear dynamic analysis
| British Library Online Contents | 1999