Leipzig 2002 – scientific programme

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SYSI: Simulation in Physik, Informatik und Informationstechnik

SYSI VIII: HV VIII

SYSI VIII.1: Invited Talk

Tuesday, March 19, 2002, 14:35–15:10, HS 21

Einsatz optischer Modellierungstechniken in der Glasindustrie — •Matthias Brinkmann — Schott Glas, Mainz

Die Produktentwicklung bei SCHOTT Glas, Europas führendem Spezialglashersteller, beschäftigt sich in den letzten Jahren verstärkt mit der Funktionsweise und dem Design der Endprodukte (unserer Kunden), welche SCHOTT Materialien als wesentlichen funktionellen Bestandteil enthalten. Hierdurch garantiert SCHOTT u.a. optimale Werkstoff-Lösungen für die Applikationen unserer Kunden. Insbesondere im Bereich der Spezialgläser für optische Anwendungen sind bei SCHOTT diverse numerische Modellierungswerkzeuge eingeführt worden. Im wesentlichen werden hierfür kommerzielle Programme zur Lichtausbreitung in Freiraumoptiken, in Wellenleitern und in optischen Signalverarbeitungssystemen eingesetzt. Diese unterscheiden sich in den verwendeten mathematischen Algorithmen (Ray-Tracing, Beam-Propagation Methode, Split-Step-Fourier Verfahren). Anhand von Beispielen wird die Leistungsfähigkeit dieser Werkzeuge in der Praxis demonstriert. Die meisten kommerziellen Programme lösen jedoch nur das “direkte“ optische Problem, d.h. ausgehend von einem vorgegebenen optischen Setup (Linsensystem, Wellenleiter-Indexprofil) wird die Veränderung des Lichtfeldes durch das System berechnet. Zum Produktdesign oder -optimierung benötigt man jedoch Solver für das “inverse“ Problem, d.h. zu einer gewünschten Lichtverteilung wird das passende optische Setup gesucht. Anhand von Beispielen werden diverse Möglichkeiten zur Implementierung von Optimierungsstrategien in kommerzielle Programme vorgestellt.