Gekoppelte dynamisch-optische Simulation von Hochleistungsobjektiven

Durch gekoppelte dynamisch-optische Simulationen kann untersucht werden, wie sich Hochleistungsobjektive im Betrieb verhalten. Insbesondere bei Lithographie-Objektiven ist dies von Nutzen, um den Belichtungsprozess zu simulieren. Damit können während der Entwicklungsphase Maßnahmen ergriffen werden, um die Konstruktion zu verbessern. Das multidiszplinäre Problem der Dynamik-Optik-Kopplung erfordert Kenntnisse sowohl von mechanischen als auch optischen Simulationsverfahren. Zum mechanischen Teil gehören die Finite-Elemente-Methode sowie starre und elastische Mehrkörpersysteme. Mit diesen drei Verfahren können nahezu alle erdenklichen Belastungsfälle abgedeckt werden. Auf der optischen Seite stehen die Strahlverfolgung und die Fourier-Optik. Über die Strahlverfolgung werden Bildfehler berechnet, die eine quantitative Aussage über ein optisches System ermöglichen. Anhand der Bildfehler können mittels der Fourier-Optik die Abbildungen eines mechanisch belasteten Objektivs simuliert werden. Dies hilft z. B. bei der Fotolithographie, um belichtete Strukturen auf dem Fotolack voherzusagen. Ein wichtiger Bestandteil der vorliegenden Arbeit ist, speziell die elastischen Mehrkörpersysteme mit der Strahlverfolgung zu verbinden.