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Kollimator für elektromagnetische Hochfrequenzstrahlung

 
: Ellrich, Frank

:
Frontpage ()

DE 102013105789 B3: 20130605
German
Patent, Electronic Publication
Fraunhofer IPM ()

Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kollimator für elektromagnetische Hochfrequenzstrahlung mit einem für die Hochfrequenzstrahlung transparenten geometrischen Körper. Bei der Erzeugung und Detektion von Hochfrequenzstrahlung besteht eine der Herausforderungen darin, die von einem Emitter abgestrahlte Hochfrequenzstrahlung zu kollimieren sowie kollimierte Strahlung auf einen Detektor zu fokussieren. Dabei gilt es, einen divergenten Strahl mit einer geeigneten Optik zu einem parallelen, in einer Messvorrichtung einfach weiterzuverarbeitenden Strahl umzuformen und umgekehrt. Insbesondere Linsen aus Silizium werden dabei unmittelbar auf eine die Hochfrequenzstrahlung erzeugende oder erfassende Struktur aufgesetzt. Es verbleiben jedoch erhebliche Verluste durch Fresnel-Reflexion an der zweiten Grenzfläche, d. h. der Grenzfläche zwischen dem Siliziummaterial der Linse und Luft.; Dem gegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kollimator für Hochfrequenzstrahlung bereitzustellen, welcher Leistungsverluste der zu kollimierenden bzw. zu fokussierenden Strahlung, insbesondere Reflexionsverluste an den Grenzflächen, reduziert. Dazu wird erfindungsgemäss vorgeschlagen den eingangs genannten Kollimator derart weiterzuentwickeln, dass der geometrische Körper eine erste konvex gekrümmte Grenzfläche, die von einem Abschnitt der Oberfläche eines elliptischen Paraboloids gebildet wird, eine zweite Grenzfläche, die im Wesentlichen eben ist, und eine dritte Grenzfläche, die im Wesentlichen eben ist, aufweist, wobei die erste, die zweite und die dritte Grenzfläche so angeordnet sind,; dass im Betrieb des Kollimators ein von einer Quelle in einem Brennpunkt des Paraboloids erzeugter und durch die zweite Grenzfläche in den geometrischen Körper eintretender divergierender Strahl der Hochfrequenzstrahlung an der ersten Grenzfläche reflektiert wird und durch die dritte Grenzfläche aus dem geometrischen Körper austritt.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-337356.html