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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING OPTICAL ELEMENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/022854
Kind Code:
A2
Abstract:
The present invention relates to a method for producing a multiplicity of identical prisms and/or double prisms, preferably with a triangular base, including steps to be carried out in this specified sequence, but not necessarily directly in succession, wherein at least one detachable cemented connection is comprised and preferably this detachable cemented connection is detachable using water and/or steam. The steps include inter alia: singulation in parallel planes as per a specified cut angle, smoothing, coating with an optically functional layer and detachable and/or non-detachable cemented stacking.

Inventors:
EISENHAMMER THOMAS (CH)
HEEB RAPHAEL (CH)
MARXER DANIEL (LI)
KURAPOVA OLGA (CH)
Application Number:
PCT/EP2021/025274
Publication Date:
February 03, 2022
Filing Date:
July 22, 2021
Export Citation:
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Assignee:
OPTICS BALZERS AG (LI)
International Classes:
G02B5/04; G02B27/14
Domestic Patent References:
WO2012006736A22012-01-19
Attorney, Agent or Firm:
KEMPKENS, Anke (DE)
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Claims:
Ansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl identischer Prismen und/oder Doppelprismen vorzugsweise mit Dreiecksgrundfläche mit in dieser Reihenfolge, aber nicht notwendiger Weise direkt hintereinander auszuführenden Schritten a) bis h), wobei mindestens eine lösbare Kittverbindung umfasst ist und vorzugsweise diese lösbare Kittverbindung mit Wasser und/oder Wasserdampf lösbar ist, wobei die Schritte sind: a) Bereitstellen einer Vielzahl von ebenen transparenten ersten Substratplatten mit einer ersten Oberfläche und einer, der ersten Oberfläche gegenüberliegenden zweiten Oberfläche. b) Erste verkittete und vorzugsweise versetzte Stapelung der Substratplatten zu einem ersten Stapelblock mit ersten Kittspalten. c) Definition eines Koordinatensystems mit x, y und z - Achse, deren Achsen wechselseitig senkrecht aufeinander stehen, wobei die z-Achse parallel zur Flächennormalen der ersten Oberflächen ist, wobei die Definition des Koordinatensystems im Wesentlichen zur besseren Beschreibung der folgenden Schritte eingeführt wird und damit auch als impliziter Schritt vorgenommen werden kann. d) Zerteilung des ersten Stapelblocks in zweite Substratplatten, wobei die Zerteilung entlang von Ebenen verläuft, die parallel zu einer Ebene sind, die aus der um einen vorgegebenen ersten Winkel aus der x-y Ebene um die y- Achse rotierten Ebene hervorgegangen ist und wobei der erste Winkel von Null verschieden gross und kleiner 90° ist. e) Verkittete Stapelung der zweiten Substratplatten zu einem zweiten Stapelblock mit zweiten Kittspalten. f) Zerteilung des zweiten Stapelblocks in dritte Substratplatten entlang von zueinander parallelen Ebenen. g) Zerteilung der dritten Substratplatten entlang von zu der x-z Ebene parallelen Ebenen wie gewünscht. h) Vereinzelung durch Lösen der lösbaren Kittverbindungen.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Oberflächen der ersten Substratplatten geglättet und vorzugsweise mit einer funktionalen Beschichtung, besonders bevorzugt mit einer optisch funktionalen Beschichtung beschichtet wird und/oder nach der Zerteilung des ersten Stapelblocks zumindest eine der Oberflächen der zweiten Substratplatten geglättet und vorzugsweise mit einer funktionalen Beschichtung besonders bevorzugt mit einer optisch funktionalen Beschichtung beschichtet wird und/oder nach der Zerteilung der zweiten Substratplatten des zweiten Stapelblocks zumindest eine der Oberflächen der dritten Substratplatten geglättet und vorzugweise mit einer funktionalen Beschichtung, besonders bevorzugt mit einer optisch funktionalen Beschichtung beschichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt b) als eine lösbar verkittete Stapelung ausgeführt wird und nach Durchführung von Schritt h) einfache Prismen vorliegen.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der ersten Substratplatten geglättet und mit einer optisch funktionalen Schicht beschichtet werden und Schritt b) als eine nicht lösbare Verkittung durchgeführt wird, so dass nach Durchführung von Schritt h) Doppelprismen vorliegen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eingeschobenen zusätzlichen Schritten erzielt wird, dass innerhalb des Doppelprismas zwei sich kreuzende optisch funktionale Schichten entlang zweier Diagonalebenen realisiert sind, wobei die eingeschobenen Schritte eine Auswahl von Teilschritten umfassen, ausgewählt aus der Gruppe: Zerteilung in Parallelebenen gemäss vorgegebenem Schnittwinkel, Glättung, Beschichtung mit optisch funktionaler Schicht und nicht lösbarer verkitteter Stapelung.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der optisch funktionalen Schicht um eine Polarisationsstrahlteilende Schicht handelt, die s-polarisiertes Licht zumindest eines vorgegebenen Wellenlängenbereichs weitgehend reflektiert und p-polarisiertes Licht zumindest des vorgegebenen Wellenlängenbereichs weitgehend transmittiert.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte so durchgeführt werden, dass die in Schritt b) nicht lösbar verkittete Fläche unmittelbar nach dem Vereinzelungsschritt entsprechend Schritt h) nicht entlang einer Kante des Doppelprismas an die Oberfläche tritt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Schritten der verkitteten Stapelung zumindest eine der Stapelungen, vorzugsweise mehrere Stapelungen und besonders bevorzugt alle Stapelungen, bei denen dies von Vorteil ist, mit Versatz gestapelt werden, wobei der Versatz zu einem Treppenprofil führt, deren Steigung im Wesentlichen dem Winkel der nächsten Zerstückelung entspricht, wodurch die Materialausnutzung optimiert wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der mit Schritt h) durchgeführten Vereinzelung die zu manipulierenden Platten und/oder Stapel in mindestens einer Dimension um ein Vielfaches grösser als die Dimensionen der Teile des Endformates sind, wodurch die Manipulation vereinfacht wird.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, das zumindest ein Schleifverfahren umfasst, mit dem eine erste und eine zweite, der ersten gegenüber liegenden Oberfläche einer Platte geschliffen wird, wobei die erste und zweite Oberfläche gleichzeitig mittels einer dafür geeigneten Schleifvorrichtung geschliffen werden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einmal Schleifparameter so gewählt werden, dass die aktuelle Materialabtragsrate an der ersten Oberfläche grösser ist als die aktuelle Materialabtragsrate an der zweiten Oberfläche, wobei dann die Platte vermessen wird und bestimmt wird, auf welcher Seite noch wieviel abgetragen werden muss und dann das Verhältnis der Materialabtragsraten für den darauf folgenden Materialabtrag entsprechend eingestellt wird, wobei dies, falls und so oft wie notwendig wiederholt wird.

11 .Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der auf die Oberflächen wirkenden Schleifparameter durch zumindest einmaliges Kehren der Platte, mit dem die Positionen der ersten und zweiten Oberfläche in der Schleifvorrichtung ausgetauscht werden, verwirklicht wird.

12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Stapelung zur indirekten Kontrolle der Kittfugendicke und Kittfugenform auf die Einhaltung einer der Zahl der bereits gestapelten Platten entsprechende Gesamthöhentoleranz geachtet wird, vorzugsweise in Bezug auf mindestens drei nicht auf einer Linie liegenden Punkten. 13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für zumindest eine Zerteilung zumindest teilweise eine Multiwire-Drahtsäge verwendet wird.

14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Blockaufbau lösbare und nicht lösbare

Verkittungen kombiniert werden, dergestalt, dass Körper mit einer senkrechten und einer abgeschrägten Seite entstehen, wobei die abgeschrägte Seite parallel zur Innenfläche liegt.

Description:
Verfahren zur Herstellung von optischen Elementen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von optischen Elementen gemäß Anspruch 1. Im Allgemeinen bezieht sie sich auf die Herstellung besonderer Parallelepipede, d.h. von geometrischen Körpern, die von sechs paarweise deckungsgleichen, in parallelen Ebenen liegenden Parallelogrammen begrenzt werden, und die die Besonderheit aufweisen, dass entlang zumindest eines Diagonalparallelogramms eine Grenzfläche mit optisch funktionalem Schichtsystem realisiert ist. Als Diagonalparallelogramm wird im Rahmen dieser Beschreibung ein im inneren des Parallelepipeds - d.h. nicht an dessen Oberfläche - verlaufendes Parallelogramm bezeichnet, dessen Ecken in vielen Fällen, aber nicht unbedingt, jeweils mit zwei Ecken eines in parallelen Ebenen liegenden Parallelogrammpaares des Parallelepipeds zusammenfallen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Herstellung von quaderförmigen Elementen mit optisch funktionalem Schichtsystem entlang zumindest einem Diagonalparallelogramm. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf solche Elemente in der Form eines Kubus. Die Herstellung solcher Elemente ist im Allgemeinen bekannt. Dabei sind jeweils eine Reihe von Verfahrensschritten zu bewältigen, die in der Regel manuelle Aufnahme, Neuorientierung und Ablage jedes Einzelstückes notwendig machen, auch wenn zur Reduktion der Verarbeitung von Einzelstücken häufig mit Prismenstangen gearbeitet wird, die nur im letzten Arbeitsschritt zu Einzelprismen zersägt werden. Sollen eine Vielzahl solcher Parallelepipede hergestellt werden und liegt deren Dimension deutlich unterhalb eines Zentimeters, so gestalten sich die manuellen Schritte als mühsam und zeitraubend und damit als in vielen Fällen nicht wirtschaftlich. Ist lediglich eine Dimension eines Zwischenproduktes deutlich geringer als ein Zentimeter, so lässt sich dieses Zwischenprodukt noch einfach greifen und damit auch einfach handhaben. Sind zumindest zwei der drei Dimensionen eines Zwischenproduktes deutlich kleiner als ein Zentimeter, so ist die entsprechende Handhabung schwierig.

Es besteht daher das Bedürfnis nach einem Verfahren, dem gemäß eine Vielzahl der oben beschriebenen Parallelepipeden hergestellt werden können, ohne dass dabei Zwischenprodukte gehandhabt werden müssen, bei denen zumindest zwei der drei Dimensionen deutlich geringer sind als ein Zentimeter.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, demgemäß eine Vielzahl der oben beschriebenen Parallelepipeden hergestellt werden können, ohne dass dabei Zwischenprodukte gehandhabt werden müssen, bei denen zumindest zwei der drei Dimensionen deutlich geringer sind als ein Zentimeter.

Es folgt zunächst die Figurenbeschreibung:

Figur 1 zeigt die allgemeine Form eines Parallelepipeds.

Figur 2a zeigt ein Parallelepiped eingebettet in zwei Platten.

Figur 2b zeigt die schematische Darstellung des Aufmasses innerhalb eines

Plattenstapels.

Figur 3 zeigt schematisch die perspektivische Ansicht eines Plattenstapels. Figur 4 zeigt zwei erfindungsgemäß gestapelte Platten in Seitenansicht mit optisch funktionaler Schicht auf einer Platte jeweils als dicker Doppelstrich gezeigt. Figur 5 zeigt schematisch einen Stapel mit 6 Platten.

Figur 6 zeigt eine aus Vereinzelung des in Figur 5 gezeigten Stapels hervorgegangene Platte.

Figur 7 zeigt schematisch eine versetzt gestapelte Stapelung.

Figur 8a zeigt die Bezeichnung von Kanten und Winkel in gestapelten Platten.

Figur 8b zeigt schematisch einen weiteren Stapel.

Figur 9 zeigt zwei aufeinander gestapelte Platten.

Figur 10 zeigt 6 aufeinander gestapelte Platten gemäss einem weiteren Beispiel.

Figur 11 zeigt eine aus dem Stapel aus Figur 10 hervorgegangene Platte.

Figur 12 zeigt einen Block aufgebaut aus 6 Platten entsprechend Figur 11.

Figur 13a zeigt ein Beispiel in dem die Ecken des Parallelepipeds nicht mit den

Platten zusammenfallen.

Figur 13b zeigt ein weiteres Beispiel in dem die Ecken des Parallelepipeds nicht mit den Platten zusammenfallen.

Figur 14a zeigt schematisch eine Substratplatte.

Figur 14b zeigt eine weitere Stapelung. Figur 14c zeigt einen Zickzack Stapel mit Rotfilter zwischen den gestapelten Platten.

Figur 14d zeigt gestrichelt die Linien, entlang derer der Stapel aus Figur 14c geschnitten wird. Figur 14e umrahmt eine der mittels Schnitt aus Figur 14d entstehende Platte.

Figur 14f zeigt schematisch wie die Platten aus Figur 14d mit Blaufilter beschichtet und gestapelt werden.

Figur 14g zeigt eine schematische perspektivische Sicht des Stapels aus Figur 14f und gestrichelt angedeutete Schnittlinien Figur 14h zeigt schematisch einen Rot-Blau Strahlteilerwürfel (X-Cube).

Um die Beschreibung zu vereinfachen, zeigt Figur 1 die allgemeine Form eines Parallelepipeds mit den Ecken A, B, C, D, E, F, G und Fl mit beschichtetem Diagonalparallelogramm ABCD. Das Diagonalparallelogramm unterteilt die zwei Parallelogramme AFIDE sowie BGCF in jeweils zwei Dreiecke, die die Grundflächen für zwei Dreiecksprismen bilden. Aus diesem Grund wird in der vorliegenden Beschreibung das Wort Parallelepiped und Doppelprisma gleichgestellt. Die Dreiecke haben die Katheten a und b und die Flypotenuse c (nicht in Figur 1 eingezeichnet), sowie die Winkel a, ß und g und die Dreieckshöhe h. Die Dreieckshöhe h wird entlang der Senkrechten auf die Flypotenuse gemessen, wobei die Senkrechte durch die Ecke Fl geht. Diese Senkrechte teilt die Flypotenuse in zwei Teilstrecken ca und cß auf, wobei gilt: c = ca + cß. Die Prismen haben die Prismenhöhe I. Es sei noch darauf hingewiesen, dass in die Erfindung auch Geometrien eingeschlossen sind, bei der mehrere beschichtete Oberflächen im optischen Element auftreten und die eine oder mehrere beschichtete Oberflächen nicht in den Ecken des optischen Elements enden.

Ausgangspunkt für die erfindungsgemäße Fierstellung der Parallelepipede sind zu beschichtende transparente ebene Platten mit einer Dicke h+Ä * cos(ß), die etwas über der Dreieckshöhe h der Dreiecke liegt, es kann zum Beispiel gelten D= 0.7 mm bis D = 1mm. Durch dieses D wird der Materialabtrag aufgrund von Schleifen, Sägen und Polieren in den weiter unten beschriebenen Verfahrensschritten berücksichtigt. Die Länge und Breite der transparenten ebenen Platten ist um ein Vielfaches grösser als die Flypotenuse c und die Prismenhöhe I. Länge und Breite der transparenten ebenen Platten bilden zwei gegenüberliegende Oberflächen. In einem ersten Schritt wird auf mindestens einer der gegenüberliegenden Oberflächen jeder Platte ein erstes optisch funktionales Schichtsystem aufgebracht.

Dieses optisch funktionale Schichtsystem umfasst mindestens eine Schicht und ist vorzugsweise ein Dünnschichtsystem. Es kann beispielsweise mittels physikalischer Abscheidung aus der Gasphase (PVD Verfahren) und/oder mittels chemischer Abscheidung aus der Gasphase (CVD Verfahren) abgeschieden werden.

Oft werden aber beide gegenüberliegenden, d.h. zweiten Oberflächen mit funktionalen Schichtsystemen beschichtet. Bei der Herstellung von Würfeln kann z.B. auf einer ersten Oberfläche als erstes optisch funktionales Schichtsystem eine Strahlteilerschicht aufgebracht werden und auf der gegenüberliegenden, d.h. zweiten Oberfläche des Substrates eine sogenannte „Matching layer“ vorgesehen werden, um am Glas-Kitt Übergang die Reflexionen aufgrund der unterschiedlichen Brechungsindizes von Glas und Kitt zu reduzieren. Es ist auch eine Stresskompensationsschicht oder ein wiederum optisch funktionales Schichtsystem denkbar.

Erfindungsgemäß werden nun die transparenten ebenen Platten gestapelt und verkittet und zwar dergestalt, dass jeweils die erste, mit dem ersten funktionalen Schichtsystem beschichtete Oberfläche einer Platte mit der zweiten Oberfläche, die keine Beschichtung oder eine Matchinglayer und/oder eine Stresskompensationsschicht und/oder ein weiteres optisch funktionales Schichtsystem aufweist, einer anderen Platte fix verkittet wird. Figur 2a zeigt ein Parallelepiped eingebettet in zwei solcher Platten. Es sei hier angemerkt, dass bei der Herstellung von Einzelprismen an Stelle der fixen Verkittung hier bereits eine temporäre Verkittung vorgenommen wird. Das nötige Materialaufmass, welches für das Sägen/Schleifen/Polieren benötigt wird, ist nicht dargestellt. Dieses Aufmass ist in Figur 2b einmalig schematisch dargestellt, in den folgenden Abbildungen wird aus Gründen der Übersichtlichkeit darauf verzichtet.

Die Oberseiten der Platten sind mit der ersten optisch funktionalen Schicht beschichtet, die Unterseiten der Platten sind nicht beschichtet oder mit einer Matchinglayer beschichtet und/oder mit einer Stresskompensationsschicht beschichtet und/oder mit einem weiteren funktionalen Schichtsystem beschichtet. Erfindungsgemäß werden mehr als zwei solcher Platten gestapelt. Bevorzugt wird der Stapel allerdings so aufgebaut, dass die auf einer Platte zu liegen kommende Platte entlang der Plattenlänge um die Länge cß versetzt gestapelt wird. Auf diese Weise entsteht ein Treppenstapel mit Treppensteigungswinkel, der dem Winkel ß zumindest annähernd entspricht. Hierdurch wird der Verlust an Material minimiert. Eine entsprechende Stapelung ist schematisch perspektivisch in Figur 3 gezeigt. Figur 4 zeigt zwei erfindungsgemäß gestapelte Platten in Seitenansicht. Dabei ist die optisch funktionale Schicht auf einer Platte jeweils als dicker Doppeltstrich gezeigt. Außerdem ist die Form des herzustellenden Parallelepipeds als graue Fläche dargestellt. Auch bereits dargestellt in der unteren Platte sind die Schnittlinien der im nächsten Schritt zu vollführenden Vereinzelung, wobei wie bereits erwähnt aus Gründen der Übersichtlichkeit in den Skizzen auf die Darstellung des Aufmasses D für das Sägen, Schleifen und Polieren verzichtet wurde.

Für einen Stapel von 6 Platten ist dies in Figur 5 dargestellt, wobei die optisch funktionale Schicht aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich für eine Platte (als Doppelstrich) gezeigt ist und es ist auch lediglich ein graues Feld gezeigt. Der Stapel wird nun entlang der fett gestrichelt gezeigten Linien vereinzelt und es entstehen neue Platten, die der Figur 6 entsprechen. Um die weitere Verarbeitung und die Handhabung dieser Platten zu vereinfachen, können die nicht rechtwinkligen Stirnflächen der Platten noch auf 90° zu den Oberflächen bearbeitet werden, z.B. mittels Sägen, Läppen oder Schleifen. Auch diese entstehenden Platten werden nun wiederum gestapelt und verkittet, wobei dieses Mal die Verkittung eine lösbare Verkittung ist. Bevorzugt wird auch diesmal, wie in Figur 7 gezeigt, versetzt gestapelt, wobei nun der Versatz der Länge a * COS(Y) entspricht, so dass die Treppensteigung dem Winkel g entspricht und der Materialverlust minimiert wird. In der Figur 7 ist die lösbare Verkittung im Bereich der grauen Unterlegung mit Doppelstrichen II markiert. Die Zerstückelung wird dann entlang der in Figur 7 dargestellten dicken gestrichelten Linien durchgeführt. Die so entstehenden Platten werden wieder gestapelt verkittet, dieses Mal allerdings ohne Versatz, wenn es sich bei den Prismen um gerade Prismen handelt. Handelt es sich bei den Prismen um schiefe Prismen, so kann ein Versatz wiederum so gewählt werden, dass der Materialverlust minimiert wird. Diese dritte Verkittung muss ebenfalls eine lösbare Verkittung sein. Der so entstandene Stapel wird dann entlang der Breite der Platten entsprechend der Prismenhöhe I wiederum in Platten zerstückelt.

Werden nun die lösbaren Kittverbindungen gelöst, so resultieren die gewünschten Parallelepipede.

Die oben beschriebene Vorgehensweise führt zu Parallelepipeden, deren äußere Flächen nicht beschichtet sind. In manchen Fällen ist es notwendig und/oder wünschenswert, diese äußeren Flächen ebenfalls zu beschichten, also beispielsweise eine Antireflex-Beschichtung (AR-Schicht) vorzusehen, um die Reflexion an Luft- Substratgrenzflächen zu minimieren. Andere Beispiele sind schwarze Oberflächen, durch Vakuum Chrom Verfahren beschichtete Oberflächen oder bedruckte Oberflächen. Die Anwendung kann auch manchmal erfordern, dass eine Strukturierung vorgenommen wird, beispielsweise auf der Basis eines Lithographie- Verfahrens angewandt auf eine Schwarzchrom-Schicht.

Vorzugsweise werden hierzu die Platten nach der Zerstückelung in Platten und gegebenenfalls vor den Schritten des lösbaren Verkittens oder vor der Auflösung der lösbaren Verkittungen beidseitig entsprechend beschichtet und gegebenenfalls strukturiert. Dies trifft insbesondere auch auf andere Schritte der Oberflächenbehandlung zu, also insbesondere auf das Glätten, wie zum Beispiel Läppen, Schleifen und Polieren der Oberflächen nach einem Zerstückelungsschritt. Diese Schritte werden in den meisten Anwendungsfällen notwendig sein, um optisch definierte Flächen zu erhalten.

In manchen Fällen ist es nötig, Parallelepipede herzustellen, welche optisch funktionale Diagonalparallelogramme enthalten, welche nicht in den Ecken EFGFI enden, oder welche mehrere untereinander parallele Diagonalparallelogramme enthalten. Solche Geometrien können nach dem gleichen Verfahren hergestellt werden, es müssen dazu lediglich die Sägeschnittbreiten, Plattendicken und die Sägepositionen angepasst werden. Figur 13a und 13b zeigen schematisch wie die Schnittpositionen zu wählen sind, um diese Geometrien herzustellen. X-CUBE VARIANTE 1

In einigen Anwendungen kann es notwendig sein, im Parallelepiped entlang eines zweiten Diagonalparallelogramms mit den Ecken EFGH die Fläche mit einer optisch funktionalen Schicht zu versehen. Ist dies notwendig, so erfolgt der erste Stapelaufbau mit einem Versatz entsprechend dem Winkel, den das zweite Diagonalparallelogramm gegenüber dem ersten Diagonalparallelogramm einnehmen soll. Die erste Zerstückelung wird dann unter diesem Winkel vorgenommen und zwar mit einem Abstand, der der Hälfte der Flypotenuse c‘ plus ein Aufmass für den Sägespalt und den Schleif/Polierabtrag entspricht. Figur 8a zeigt die zugehörigen Bezeichnungen der Kanten und Winkel. Die Figur 8b zeigt einen entsprechenden Plattenstapel mit einer ersten optisch funktionalen Beschichtung. Für die dritte Platte von unten ist die optisch funktionale Beschichtung als durchgehender Doppelstrich gezeigt. Ebenfalls gezeigt in Form eines grauen Parallelogramms ist die Form eines der herzustellenden Paralellepipede. Die dicken gestrichelten Linien zeigen die zu vollziehenden Zerstückelungslinien, die in diesem Schritt dazu führen, dass die Oberflächen der zweiten Diagonalparallelogramme freigelegt werden und der Beschichtung zugänglich sind. Nach dieser Beschichtung, der gegebenenfalls eine Glättung der Oberflächen vorgelagert wird, werden die Platten wieder gestapelt und fix verkittet, und zwar mit einem Versatz. Der Versatz entspricht nun a‘ * sin(ö‘), wie aus Figur 9 ermittelbar. Figur 10 zeigt den Stapel mit Versatz, sowie eine graue Fläche die die Form des Parallelepipeds andeutet. In dieser grauen Fläche sind die sich kreuzenden optisch funktionalen Schichten gezeigt. Die Figur zeigt außerdem mit dicken gestrichelten Linien angedeutet die Vereinzelungslinien. Nach der Vereinzelung liegen wiederum Platten vor, die nun schematisch der Figur 11 entsprechen. Auch hier ist grau unterlegt die Fläche eines zu realisierenden Bauteils und mit dicker gestrichelter Linie gezeigt, wie wiederum vereinzelt werden sollte. Daher wird wieder entsprechend Figur 12 mit Versatz gestapelt lösbar verkittet, wobei der Versatz b‘ * cos (a‘+ß‘) beträgt.

X-Cube Variante 2 Gemäss einer alternativen bevorzugten Vorgehensweise wird ein Rohglasblock zunächst in Platten zersägt, die dann beidseitig geschliffen und poliert und einseitig oder beidseitig beschichtet werden. Hierdurch einsteht eine erste Plattenschar (Platten 1)·

Diese Platten 1 werden dann mittels temporärem Kleber zu einer Treppe verkittet, wobei wie bereits zuvor beschrieben immer die erste Oberfläche einer Platte auf die zweite Oberfläche einer anderen Platte zu liegen kommt. Die so entstandene Treppe wird nun ihrerseits und bevorzugt entsprechend der Treppensteigung in Platten zersägt. Falls also in einem Würfel eine 45° Diagonale erzeugt werden soll, so wird die Treppensteigung bevorzugt mit 45° gewählt und der Sägewinkel steht in einem Winkel von 45° auf den Kittflächen. Anschliessend wird wiederum geschliffen, poliert und beschichtet. Zum Beispiel kann auf einer Seite einer jeden Platte ein Rotreflektor vorgesehen sein, der im Wesentlichen grünes und blaues Licht transmittiert. Auf der anderen Seite kann beispielsweise eine Matchinglayer vorgesehen sein. Es entsteht dadurch eine zweite Plattenschar (Platten 2).

Zum nun folgenden Blockaufbau wird jede 2. Platte um 180° gedreht aufgekittet, wobei das Verkitten fix mit einem optischen Kitt vorgenommen wird. Es entsteht ein Block, in dem der temporäre Kitt ein senkrecht verlaufendes Zick-Zack Muster bildet. Die einzelnen Zacken benachbarter Muster greifen nicht ineinander ein, sondern sind wiederum durch ein Aufmass beabstandet. Das ermöglicht ein senkrechtes Zersägen des Blocks in Platten, ohne die temporären Zick-Zack Kittfugen zu beschädigen. Ebenfalls möglich ist dann das Schleifen und Polieren, um die entstehenden Platten für die nächste Beschichtung vorzubereiten. Die nächste Beschichtung kann auf einer Seite beispielsweise ein Blaureflektor umfassen, der blaues Licht reflektiert aber rotes und grünes Licht im Wesentlichen transmittiert. Auf der anderen Plattenseite kann wiederum eine Matchinglayer vorgesehen sein. Dabei wird bevorzugterweise die Hälfte der Platten mit der Blaureflektorschicht auf der einen und die Restlichen mit der Blaureflektorschicht auf der anderen, gegenüberliegenden Fläche beschichtet. Es entsteht dadurch eine dritte Plattenschar (Platten 3). Die Platten werden anschließend so gestapelt und mit einem optischen Kitt verkittet, dass die temporären Kittfugen im Falle des hier diskutierten 45° Winkels an der Blockoberfläche Quadrate bilden. Dazu werden die Platten mit alternierender Beschichtungsseite verklebt und darauf geachtet, dass die funktionale Schicht z.B. immer nach oben zeigt.

Im konkreten Beispiel ist es von Vorteil, dass zunächst der Rotreflektor und dann erst der Blaureflektor realisiert wurde, da auf diese Weise der Blaureflektor durchgehend ist und nicht durch eine Centerline und/oder kleinen Versatz unterbrochen ist. Solche Fehler sind bei Rotreflektoren weitaus weniger auffallend als bei Blaureflektoren

Würde nun der temporäre Kitt gelöst werden, so entstünden lauter langgezogene Prismenstangen mit quadratischer Grundfläche. Diese könnten dann, sofern erwünscht, jeweils zu Würfel vereinzelt werden. Es können auch die Platten zersägt und danach der temporäre Kitt gelöst werden. Bevorzugt wird allerdings der aus den Platten 3 aufgebaute Block wiederum in eine vierte Plattenschar (Platten 4) zersägt, wobei die Sägeflächen senkrecht auf den temporären Kittfugen stehen. Bei Bedarf können diese dann geschliffen werden. In seltenen Fällen werden sie auch noch poliert und beschichtet, bevor die temporären Verkittungen gelöst werden. Bei dem erfindungsgemässen Vorgehen sind zumindest zwei Verfahren von grundlegender Bedeutung, auf die hier noch etwas tiefer eingegangen werden soll:

1. Die gestapelte Verkittung einer Plattenschar und

2. Das Schleifen der Platten nach dem Zersägen eines Blocks. Zu 1.: Bei der gestapelten Verkittung ist die Gefahr gross, dass durch jede der entstehenden Kittfugen geometrische Ungenauigkeiten in die Komponente eingebaut werden, welche sich im ungünstigsten Fall über die Anzahl Fugen im Block aufaddieren. Diese Kittfugen können unterschiedlich dick sein und sie können keilförmig sein, wobei der Keil selbst frei in der Orientierung ist. Jede einzelne Kittfuge für sich auf eine minimale Toleranz in Bezug auf Dicke und minimalem Keil auszurichten, damit der gesamte Block eine gewisse Toleranz an Dicke und Keilfehler erfüllt, ist sehr aufwändig und daher wirtschaftlich kaum vertretbar. Gemäss einem erfinderischen Verfahren der Erfinder wird vorliegend nicht versucht, die einzelne Kittfuge im Rahmen einer gewissen Toleranz zu verwirklichen, sondern es wird immer der bisher realisierte Gesamtblock (d.h. von der ersten Platte bis zur aktuell zu verklebenden Platte) ausgemessen, und in einer gewissen Spezifikation gehalten. Auf diese Weise kann ein zuvor aufgetretener Kittfugenfehler durch die nächstfolgende Platte problemlos und einfach ausgeglichen werden, so dass sich die einzelnen Fehler nicht addieren und beim sich anschließenden Sägeprozess keine Probleme auftauchen.

Zu 2.: Wie oben beschrieben müssen die neu zersägten Platten jeweils auf die korrekte Dicke zurückgeschliffen und oft auch poliert werden. Dabei kommt die Schwierigkeit hinzu, dass es nicht nur auf die korrekte Dicke ankommt, sondern dass oftmals an die an die Oberfläche stossenden diagonalen Kittfugen präzise herangeschliffen werden muss. Dies kann mit einem einseitigen Schleifprozess bewerkstelligt werden, der allerdings langsam und damit zeitaufwändig ist. Die Erfinder wurden daher vor die Aufgabe gestellt, einen Schleifprozess bereitzustellen, bei dem beide Seiten der Platten gleichzeitig bearbeitet werden und mit dem es trotzdem möglich ist, den Materialabtrag pro Plattenseite individuell zu realisieren.

Die Aufgabe wurde durch ein Verfahren gelöst, dem entsprechend beide Seiten der Platten gleichzeitig geschliffen werden, jedoch mit einer signifikant unterschiedlichen Abtrags-Rate. Dies kann z.B. durch Wählen von Drehzahlen erreicht werden, bei denen die Relativgeschwindigkeit zwischen Platte und Schleifscheibe auf der einen Seite signifikant höher ist als auf der Gegenseite. Wenn auf der Oberseite eine Abtragungsrate „a“ eingestellt ist und auf der Unterseite eine Abtragungsrate „b“ eingestellt ist und wenn auf einer Seite des Substrats „u“ abgetragen werden muss und auf der anderen Seite „v“ abgetragen werden muss, dann muss die eine Seite für eine Zeit t1 auf der Oberseite liegen und für eine Zeit t2 auf der Unterseite liegen und die andere Seite für eine Zeit t2 auf der Oberseite und für eine Zeit t1 auf der Unterseite liegen, wobei für die Zeiten t1 und t2 gilt: ua — vb tl = -

(a 2 — b 2 ) und io Alternativ hierzu kann eine Iterativer Prozess verwendet werden: Die Position der Hypotenuse wird gemessen und der Abtrag so eingestellt, dass die Hypotenuse an der Sollposition zum Liegen kommt. Typischerweise verwendet man dazu 5-6 iterative Schritte „Messen - eventuell Substrat kehren - Schleifen“, mit kleiner werdendem Abtrag von Schritt zu Schritt. Die Messung erfolgt mit einem Kamerasystem und zugehöriger automatischer Auswertesoftware, mit welchem stirnseitig auf die Platten geschaut wird. Mit diesem Vorgehen kann die Sollposition der Hypotenuse am gemessenen Teil üblicherweise auf <0.01 mm genau eingestellt werden

Die Grundprinzipien wurden vorgehend in ihrer Allgemeinheit ausführlich dargestellt. Es ist jedoch klar, dass die meisten Anwendungsfälle sich auf Würfel beziehen werden. Entsprechend werden im Wesentlichen 90° Winkel und für die Diagonalen 45° Winkel realisiert sein.

Für Würfel, die lediglich in einem Diagonalparallelogramm ein optisch funktionales Schichtsystem aufweisen, wird die Hauptrealisation in Polarisationsstrahlteilern liegen. Am Diagonalparallelogramm wird dann s-polarisiertes Licht reflektiert und p- polarisiertes Licht transmittiert.

Für Würfel, die an zwei senkrecht aufeinander stehenden Diagonalparallelogrammen optisch funktionale Schichtsysteme aufweisen, sind dies meist Farbreflektoren. Das erste Schichtsystem reflektiert rotes Licht und transmittiert im Wesentlichen blaues und grünes Licht. Das zweite Schichtsystem reflektiert blaues Licht und transmittiert im Wesentlichen rotes und grünes Licht. Auf diese Weise wird rotes Licht in die eine Richtung abgelenkt, blaues Licht wird in die andere Richtung abgelenkt und grünes Licht passiert den Würfel ohne Ablenkung.

Bisher wurde auf die grobe Vorgehensweise Wert gelegt. Da es sich bei den beschriebenen optischen Elementen um Präzisionsbauteile handelt, die die Lichtstrahlen möglichst genau in vorgegebene Richtungen lenken, ist Präzision bei der Herstellung ein Aspekt, der im Folgenden beleuchtet werden soll. Zunächst einmal ist zu beachten, dass Substratplatten, von denen ausgegangen wird, mit vorgegebener Präzision die Dicke, die Parallelität sowie die Ebenheit einhalten.

Des Weiteren müssen mittels des Beschichtungsprozesses optisch funktionale Schichten hergestellt werden, die die zu erzielenden Filtereigenschaften erreichen und die ausreichend homogen über die Substratplatten sind.

Des Weiteren ist zu beachten, dass beim Verkitten geometrische Anforderungen eingehalten werden. Dies bezieht sich zum einen auf die Dicke der Kittfugen und die zu vermeidende Keilförmigkeit der Kittfugen. Erfindungsgemäß wird das dadurch gewährleistet, dass eine Platte nach der anderen aufgekittet und jedes Mal die Gesamthöhe des Stapels an mindestens drei Punkten gemessen wird. Dadurch, dass wie oben beschrieben immer die Gesamthöhe des Staples gemessen wird, kann sich der Kittfehler nicht aufaddieren und die Spezifikationen so eingehalten werden. Zum anderen bezieht sich dies auf die Genauigkeit des Versatzes. Bei der ersten Stapelung spielt diese Genauigkeit nicht so eine große Rolle, da es hier lediglich um Materialersparnis geht und die Platten in Länge und Breite ansonsten homogen sind. Bei den weiteren Stapelschritten ist aber darauf zu achten, dass die geometrischen Versatzvorgaben möglichst genau eingehalten werden, da hier die diagonalen Grenzflächen auf die Kanten stoßen müssen. Die Erfinder haben herausgefunden, dass sich dies am einfachsten durch ein Kamerasystem realisieren lässt, mit welchem die Kittfugen inspiziert werden. Eine Alternative wäre es, Referenzaufbauten zu realisieren. D.h. es wird eine sehr genaue Referenztreppe erstellt, die im Wesentlichen ein geometrisches Negativ zum realisierenden Treppenstapel bildet. Die einzelnen Treppenstufen können demnach Anschläge für die Platten des Stapels bilden. Andererseits ist es aber auch möglich, durch Messungen, insbesondere interferometrische Messungen oder durch Mikroskop-basierte Detektion der Kittfugen, einen äußerst genauen vorgegebenen Versatz zu realisieren. Ein weiterer zu vollziehender Schritt ist die Vereinzelung des Plattenstapels unter vorgegebenem Winkel. Eine Möglichkeit ist das Schneiden mittels Laser (laser cutting). Bei relativ kleinen Plattenstapeln, und besonders bei einer Gesamtdicke des Stapels von nicht mehr als einem Zentimeter, kann die in der WO2012006736 von Hosseini et al beschriebene Methode der Laserbearbeitung angewendet werden. Dabei gilt zu beachten, dass einige der ungefähr ein Zentimeter breiten Platten die dabei entstehen aneinandergereiht und lateral verkittet werden können, so dass letztlich wiederum mit Platten gearbeitet werden kann, die mehrere Zentimeter breit sind. Eine weitere Möglichkeit der Zerstückelung ist die Zersägung mittels Drahtsägen. Besonders von Vorteil in diesem Fall ist, dass mehrere parallel verlaufende Sägedrähte mit genau definiertem Abstand (ähnlich einem Eierschneider) zum Einsatz kommen können und es sich bei diesem Verfahren dann um ein hochgradig parallelisiertes Verfahren handelt

Wie bereits angedeutet, bedarf in den meisten Fällen die durch die Zerstückelung entstandene Oberfläche eines Glättungsschrittes, wie zum Beispiel Läppen, Schleifen und/oder Polieren. Hinsichtlich der fix verkitteten Grenzflächen stellt dies normalerweise kein Problem dar, da die Härte des zum Verkitten verwendeten Klebers im Wesentlichen der Härte der Glassubstrate entspricht und der Kittspalt sehr schmal ist. Schwierig wird es allerdings im Zusammenhang mit den lösbaren Verkittungen. Hier kommen häufig Kleber zum Einsatz, die selbst im ausgehärteten Zustand eine weichere Konsistenz besitzen als die Substrate. Polieren führt dann zu geringerem Abtrag im Bereich der Kittfuge, was zu Einmuldungen im Glas zwischen den Fugen führen kann. Dem kann dadurch entgegengewirkt werden, dass dort, wo die Kittfuge an die Oberfläche tritt, eine Nut in die Oberfläche gefräst wird, so dass der Kitt zurückgesetzt ist und nicht mehr mit dem Polierwerkzeug in Kontakt kommt. Das kann z.B. mit einem V-Förmigen Sägeblatt erreicht werden, mit welchem genau auf den Kittfugen mit einer geringen Schnitttiefe Nuten vorwiegend in den Kitt gesägt werden. Soll das optische Element gefaste Kanten aufweisen, kann bei Platten 3 und Platten 4 die Schnitttiefe so erhöht werden, dass mit dem V-Förmigen Sägeblatt auch das Glas abgeschliffen wird und dadurch die gewünschten Fasen entstehen.

Beispiele

Im Folgenden werden nun zwei Beispiele im Detail geschildert. Das erste Beispiel bezieht sich auf einen Farbwürfel, der s-polarisiertes weißes Licht in die Bestandteile rot, blau und grün zerlegt. Das zweite Beispiel bezieht sich auf einen Polarisationsstrahlteiler. 1. Farbteilerwürfel

- Geometrische Form: Würfel mit Kantenlänge K von 1cm.

- Eine Würfeldiagonale beschichtet mit einem Dünnfilm Wechselschichtsystem („Blaureflektorschicht“) aus S1O2 und Nb2Ü5 Bestehend aus 35 Schichten insgesamt, wobei die erste Schicht auf dem Substrat S1O2 ist. Die Schichtdicken der einzelnen Schichten sind in folgender Tabelle aufgelistet:

- Eine Würfeldiagonale beschichtet mit einem Dünnfilm Wechselschichtsystem („Rotreflektorschicht“) aus S1O2 und Nb2Ü5 Bestehend aus 30 Schichten insgesamt, wobei die erste Schicht auf dem Substrat Nb2Ü5 ist. Die Schichtdicken der einzelnen Schichten sind in folgender Tabelle aufgelistet:

- 4 der Würfelflächen sind mit einer 4 lagigen Antireflexschicht (ebenfalls Nb2Ü5 und S1O2 Wechselschicht; AR-Schicht) belegt. Die Schichtdickenfolge ist: 12.3nm Nb2Ü5 / 34.6nm S1O2 / 114.0nm Nb2Ü5 / 87.1 nm S1O2 .

Herstellung:

- Ausgangspunkt sind polierte N-BK7 Glasplatten mit einer Länge 127mm einer Breite 127mm und einer Dicke von t=5.487 mm. Eine solche Platte ist schematisch in Figur 14a gezeigt - Es werden 36 Glasplatten beidseitig mit der Antireflexschicht beschichtet

- Die Glasplatten werden zu 2 Treppenstapeln bestehend aus je 18 Platten verkittet. Drei der Platten des Staples sind in Figur 14b schematisch gezeigt. Der Kleber ist ein lösbarer 2-Komponenten Epoxykleber. Die Platten haben einen Versatz, welcher der Plattendicke plus der Kittfugendicke entspricht, d.h. die Breite und Höhe der Treppenstufen entspricht der polierten Plattendicke +

Dicke der Kittschicht. Die Dicke der Antireflexschicht wird hier vernachlässigt, da diese <1 pm dick ist. Die Platten werden daher so verkittet, dass bei der n- ten Platte die Höhe H n des Stapels zum Untergrund eine Höhe von n * t + (n - 1) * 0.1mm einnimmt, wobei hierbei davon ausgegangen wird, dass die Kittfuge eine Dicke von 100 pm einnimmt. Die Flöhe H n des Stapels ist bei jeder Verkittung auf 10pm genau ausgelegt, somit ist auch die Gesamthöhe bei n=18 auf 10pm genau und beträgt 18 * 5.487mm+17 * 0.1 mm=100.473mm.

Die beiden Stapel werden nun entlang der 45° Treppensteigung in Platten mit einer Dicke von 7.6 mm mittels einer Paralleldrahtsäge zersägt. Dies ist durch gestrichelte Linien in Figur 14b angedeutet. Es ergeben sich 10 Platten je Stapel (siehe dicke Umrandung in Figur 14b).

Diese Platten werden nun beidseitig geschliffen und poliert auf Dicke dpiatte2,poiiert=7.127mm. Dieses Sollmass berechnet sich aus der Formel: wobei K die Kantenlänge des Würfels, dtemporär die Kittfugendicke der temporären Verklebung, doptisch die Kittfugendicke der optischen Verklebung und d Rotrefiektor die Dicke der Rotreflektorbeschichtung, die im Folgenden Schritt aufgebracht wird, bezeichnet.

Die Platten werden dann mit der Rotreflektorschicht einseitig beschichtet und haben danach eine Dicke von 7.132mm. Die zweite Fläche bleibt unbeschichtet. 17 dieser Platten werden wiederum gestapelt, diesmal jedoch mit einem optischen Kleber verkittet, wobei jede 2. Platte um 180° gedreht wird. Dabei werden sie mit einem Kamerasystem so ausgerichtet, dass die Kittfugen aus der ersten Verklebung genau senkrecht übereinander zu liegen kommen. D.h. die Kittfugen aus der ersten Verklebung bilden ein Zickzack-Muster. Es wird bevorzugterweise ein Kleber verwendet, welcher sich sowohl mit UV-Licht als auch mit Wärme aushärten lässt. Die Klebefugen werden dann während dem Verkitten stirnseitig mit UV-Licht fixiert, damit sich die Platten nicht verschieben. Am Schluss wird der ganze Block in einem Ofen erwärmt, damit der Kleber vollflächig aushärtet. Dies ist wiederum schematisch in Figur 14c gezeigt. Der Rotreflektor wird vereinfacht mit „rot“ dargestellt.

Der Stapel wird nun genau im 90° Winkel zur Oberfläche mit einer Paralleldrahtsäge zersägt, wobei der Abstand von Sägedrahtmitte bis Sägedrahtmitte dem Wert ( d Platte2 POliert + d temporAr + 2 * d AR ) * 2 entspricht, wobei dAR die Dicke der Antireflexschicht bezeichnet. Die Drähte werden so angesetzt, dass die einzelnen Zickzack-Gebilde durch das Sägen vereinzelt, jedoch nicht verletzt werden. Dies ist schematisch in Figur 14d mittels gestrichelter Linien gezeigt. In diesem Beispiel beträgt der Wert 7.902mm. Es entstehen dabei 15 Platten. Eine dieser Platten (Dicke nach Sägen, Schleifen und Polieren) ist dick umrandet in Figur 14e gezeigt.

Die Platten werden wiederum geschliffen und poliert auf Dicke d atte3 poUert = ^optisch dßiaureflektor Wobei d Blaureflektor der Dicke der

Blaureflektorschicht entspricht.

Die Platten werden nun einseitig mit der Blaureflektorschicht versehen. Dabei wird die Hälfte der Platten auf der einen, die restlichen auf der gegenüberliegenden Fläche beschichtet. Nach dem Beschichten haben die Platten eine Dicke von 7.132mm.

Die Platten werden nun wieder mit einem optischen Kleber verklebt. Dabei werden abwechselnd Platten verwendet, bei denen die Beschichtungen auf der Vorder- bzw. Rückseite sind und so aufeinandergestapelt, dass die Beschichtung immer gegen oben zeigt. Drei der Platten des Stapels sind in Figur 14f gezeigt. Es wird wieder bevorzugterweise ein Kleber verwendet, welcher sich sowohl mit UV-Licht als auch mit Wärme aushärten lässt. Die Klebefugen werden dann während dem Verkitten stirnseitig mit UV-Licht fixiert damit sich die Platten nicht verschieben. Am Schluss wird der ganze Block in einem Ofen erwärmt, damit der Kleber vollflächig aushärtet.

Mittels eines letzten Sägeschrittes wird der Block entlang der Prismenlänge zu Platten zersägt und diese auf die gewünschte Würfelhöhe von 10mm geschliffen, was 11 Platten ergibt, welche je 112 Würfel enthalten. Der entsprechende Schnittverlauf ist in Figur 14g mittels gestrichelten Linien schematisch dargestellt.

Im letzten Schritt werden die lösbaren Kittfugen gelöst, so dass 1cm grosse Farbteilerwürfel entstehen, deren eine Diagonale einen durchgehenden Blaureflektor und deren andere, dazu senkrechte Diagonale einen Rotreflektor umfasst. Figur 14h zeigt schematisch einen entsprechenden Farbteilerwürfel.

2. Polarisationsstrahlteiler für den sichtbaren Spektralbereich 430-655nm

- Geometrische Form: Würfel mit Kantenlänge 7.5 mm

- Substratmaterial: Hochbrechendes SF57HTUItra von Schott - Eine Würfeldiagonale beschichtet mit einem Dünnfilm Wechselschichtsystem („Polarisatorschicht“), wobei das Schichtsystem eine Gesamtschichtdicke von 0.006mm aufweist.

- 4 der Würfelflächen sind mit einer 5 lagigen Antireflexschicht (Nb20s und S1O2 Wechselschicht; AR-Schicht) belegt.

Herstellung:

- Ausgangspunkt sind polierte SF57HTUItra Glasplatten mit einer Länge 127 mm einer Breite 127mm und einer Dicke von 5.832 mm.

- Es werden 32 Glasplatten auf einer Seite mit der Polarisatorschicht beschichtet

- Die Glasplatten werden zu 2 Treppenstapeln mit je 16 Platten verkittet. Der Kleber ist ein optischer Klebstoff mit Brechungsindex 1.56. Die Breite und Höhe der Treppenstufen entspricht der polierten Plattendicke 5.832mm + Schichtdicke 0.006mm + Dicke der Kittschicht 0.01mm = 5.848mm. Hierzu werden die Glasplatten eine nach der anderen von unten aufbauend aufgekittet und jeweils die Höhe zur Basisfläche an mindestens 3 Punkten gemessen und auf den Sollwert eingestellt. Die Platten werden so verkittet, dass bei der n-ten Platte die Gesamthöhe H n des Stapels zum Untergrund eine Höhe von n *(Plattendicke+Schichtdicke)+(n-1) * Kittdicke einnimmt. Mit der fixen Verkittung der letzten Glasplatte haben die Stapel dann eine Höhe von 93.554 mm. Die Abweichung der numerischen Werte in der letzten Nachkommastelle beruht hier und in den folgenden Beispielen auf Rundungsfehlern.

- Die beiden Stapel werden nun entlang der 45° Treppensteigung in Platten mit einer Dicke von 8mm mittels einer Paralleldrahtsäge zersägt. Es ergeben sich 9 Platten je Stapel bei einem typischen Randabschnitt an den Aussenseiten.

- Diese Platten werden beidseitig geschliffen und poliert auf Dicke 7.5mm und beidseitig mit der AR-Schicht beschichtet.

- 16 dieser Platten werden wiederum gestapelt, diesmal jedoch mit einem lösbaren Kleber verkittet. Dazu kann z.B. ein 2-Komponenten Epoxydklebstoff mit Viskosität <30‘000 mPas verwendet werden, welcher unter Einfluss von warmem Wasser oder Wasserdampf wieder abgelöst werden kann. Die Platten werden so ausgerichtet, dass die Kittfugen aus der ersten Verklebung genau senkrecht übereinander zu liegen kommen. - Der Stapel wird nun genau im 90° Winkel zu den zuletzt beschichteten Flächen in Platten mit einer Dicke von 8mm mittels einer Paralleldrahtsäge zersägt. Es ergeben sich 14 Platten. Die entstehenden Platten werden geschliffen und poliert auf Dicke 7.5mm und mit der AR-Schicht beidseitig beschichtet. - Die Platten werden wieder gestapelt und mit lösbarem Kleber verkittet, wieder so dass die Kittfugen senkrecht übereinander liegen. Anschließend werden die Platten entlang der Prismenlänge mit einer Länge von 8mm zersägt und auf die Sollänge von 7.5mm geschliffen. Zuletzt muss der temporäre Kleber abgelöst werden um die fertigen Strahlteilerwürfel freizulegen. Je nach gewähltem Klebstoffsystem können die Platten dazu z.B. für wenige Minuten in heisses

Wasser eingelegt werden. Bei dem gewählten Beispiel wurden 16 Stück Platten 2, 15 Stück Platten 3 und 14 Stück des letzten Plattentyps 4 verwendet. Dadurch entstehen 16x15x14=3360 Würfel.

Es wurde ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl identischer Prismen und/oder Doppelprismen beschrieben, vorzugsweise mit Dreiecksgrundfläche mit in dieser Reihenfolge, aber nicht notwendiger Weise direkt hintereinander auszuführenden Schritten a) bis h), wobei mindestens eine lösbare Kittverbindung umfasst ist und vorzugsweise diese lösbare Kittverbindung mit Wasser und/oder Wasserdampf lösbar ist, wobei die Schritte sind: a) Bereitstellen einer Vielzahl von ebenen transparenten ersten Substratplatten mit einer ersten Oberfläche und einer, der ersten Oberfläche gegenüberliegenden zweiten Oberfläche. b) Erste verkittete und vorzugsweise versetzte Stapelung der Substratplatten zu einem ersten Stapelblock mit ersten Kittspalten. c) Definition eines Koordinatensystems mit x, y und z - Achse, deren Achsen wechselseitig senkrecht aufeinander stehen, wobei die z-Achse parallel zur Flächennormalen der ersten Oberflächen ist, wobei die Definition des Koordinatensystems im Wesentlichen zur besseren Beschreibung der folgenden Schritte eingeführt wird und damit auch als impliziter Schritt vorgenommen werden kann. d) Zerteilung des ersten Stapelblocks in zweite Substratplatten, wobei die Zerteilung entlang von Ebenen verläuft, die parallel zu einer Ebene sind, die aus der um einen vorgegebenen ersten Winkel aus der x-y Ebene um die y-Achse rotierten Ebene hervorgegangen ist und wobei der erste Winkel von Null verschieden gross und kleiner 90° ist. e) Verkittete Stapelung der zweiten Substratplatten zu einem zweiten Stapelblock mit zweiten Kittspalten. f) Zerteilung des zweiten Stapelblocks in dritte Substratplatten entlang von zueinander parallelen Ebenen. g) Vorzugsweise Zerteilung der dritten Substratplatten entlang von zu der x-z Ebene parallelen Ebenen wie gewünscht. h) Vereinzelung durch Lösen der lösbaren Kittverbindungen.

Das Verfahren kann so durchgeführt werden, dass zumindest eine der Oberflächen der ersten Substratplatten geglättet und vorzugsweise mit einer funktionalen Beschichtung, besonders bevorzugt mit einer optisch funktionalen Beschichtung beschichtet wird und/oder nach der Zerteilung des ersten Stapelblocks zumindest eine der Oberflächen der zweiten Substratplatten geglättet und vorzugsweise mit einer funktionalen Beschichtung, besonders bevorzugt mit einer optisch funktionalen Beschichtung beschichtet wird und/oder nach der Zerteilung der zweiten Substratplatten des zweiten Stapelblocks zumindest eine der Oberflächen der dritten Substratplatten geglättet und vorzugweise mit einer funktionalen Beschichtung, besonders bevorzugt mit einer optisch funktionalen Beschichtung beschichtet wird.

Das Verfahren kann so durchgeführt werden, dass Schritt b) als eine lösbar verkittete Stapelung ausgeführt wird und nach Durchführung von Schritt h) einfache Prismen vorliegen.

Das Verfahren kann so durchgeführt werden, dass die Oberflächen der ersten Substratplatten geglättet und mit einer optisch funktionalen Schicht beschichtet werden und Schritt b) als eine nicht lösbare Verkittung durchgeführt wird, so dass nach Durchführung von Schritt h) Doppelprismen vorliegen.

Bevorzugt wird das Verfahren so durchgeführt, dass mittels eingeschobenen zusätzlichen Schritten erzielt wird, dass innerhalb des Doppelprismas zwei sich kreuzende optisch funktionale Schichten entlang zweier Diagonalebenen realisiert sind, wobei die eingeschobenen Schritte eine Auswahl von Teilschritten umfassen, ausgewählt aus der Gruppe: Zerteilung in Parallelebenen gemäss vorgegebenem Schnittwinkel, Glättung, Beschichtung mit optisch funktionaler Schicht und nicht lösbarer verkitteter Stapelung.

Ebenfalls bevorzugt kann das Verfahren so durchgeführt werden, dass es sich bei der optisch funktionalen Schicht um eine Polarisationsstrahlteilende Schicht handelt, die s-polarisiertes Licht zumindest eines vorgegebenen Wellenlängenbereichs weitgehend reflektiert und p-polarisiertes Licht zumindest des vorgegebenen Wellenlängenbereichs weitgehend transmittiert.

Die Verfahrensschritte können so durchgeführt werden, dass die in Schritt b) nicht lösbar verkittete Fläche unmittelbar nach dem Vereinzelungsschritt entsprechend Schritt h) nicht entlang einer Kante des Doppelprismas an die Oberfläche tritt.

Das Verfahren kann so durchgeführt werden, dass in den Schritten der verkitteten Stapelung zumindest eine der Stapelungen, vorzugsweise mehrere Stapelungen und besonders bevorzugt alle Stapelungen, bei denen dies von Vorteil ist, mit Versatz gestapelt werden, wobei der Versatz zu einem Treppenprofil führt, deren Steigung im Wesentlichen dem Winkel der nächsten Zerstückelung entspricht, wodurch die Materialausnutzung optimiert wird.

Das Verfahren kann so durchgeführt werden, dass vor der mit Schritt h) durchgeführten Vereinzelung die zu manipulierenden Platten und/oder Stapel in mindestens einer Dimension um ein Vielfaches grösser als die Dimensionen der Teile des Endformates sind, wodurch die Manipulation vereinfacht wird.

Das Verfahren kann so durchgeführt werden, dass es zumindest ein Schleifverfahren umfasst, mit dem eine erste und eine zweite, der ersten gegenüber liegenden Oberfläche einer Platte geschliffen wird, wobei die erste und zweite Oberfläche gleichzeitig mittels einer dafür geeigneten Schleifvorrichtung geschliffen werden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einmal Schleifparameter so gewählt werden, dass die aktuelle Materialabtragsrate an der ersten Oberfläche grösser ist als die aktuelle Materialabtragsrate an der zweiten Oberfläche, wobei dann die Platte vermessen wird und bestimmt wird, auf welcher Seite noch wieviel abgetragen werden muss und dann das Verhältnis der Materialabtragsraten für den darauf folgenden Materialabtrag entsprechend eingestellt wird, wobei dies, falls und so oft wie notwendig, wiederholt wird.

Bevorzugt wird der gerade erläuterte Schritt so durchgeführt, dass die Änderung der auf die Oberflächen wirkenden Schleifparameter durch zumindest einmaliges Kehren der Platte, mit dem die Positionen der ersten und zweiten Oberfläche in der Schleifvorrichtung ausgetauscht werden, verwirklicht wird.

Das Verfahren kann mit Vorteil so durchgeführt werden, dass bei der Stapelung zur indirekten Kontrolle der Kittfugendicke und Kittfugenform auf die Einhaltung einer der Zahl der bereits gestapelten Platten entsprechende Gesamthöhentoleranz geachtet wird, vorzugsweise in Bezug auf mindestens drei nicht auf einer Linie liegenden Punkten.

Beim Verfahren wird bevorzugt für zumindest eine Zerteilung zumindest teilweise eine Multiwire-Drahtsäge verwendet.

Es können in einem Blockaufbau lösbare und nicht lösbare Verkittungen kombiniert werden, dergestalt, dass Körper mit einer senkrechten und einer abgeschrägten Seite entstehen, wobei die abgeschrägte Seite parallel zur Innenfläche liegt.