Wir haben uns im Rahmen des Potzblitz! Wettbewerbers, der Stadt Friedrichshafen, ein optisches Breadboard gebaut um neue dinge über Linsen, Spiegel und Laser zu lernen.
Was ist ein optisches Breadboard
Ein optisches Breadboard ist vergleichbar mit dem deutlich bekannteren breadboards aus der Elektrotechnik, mit diesen lassen sich verschiedene Bauteile schnell testen, austauschen und umstecken. Genau das gleiche ist auch ein optisches Breadboard nur eben nicht mit Steckverbindungen und Stromleitern, sondern mit Fixierungsschrauben und einem Lochraster. Genauer gesagt verwendet man ein Lochraster mit 2,5 cm abstand und M6 Gewinden. Solche Optischen Breadboards lassen sich zum beispiel auch fertig bei herstellern wie Thorlabs kaufen, nach dem diese aber deutlich Teurer sind haben wir uns dazu entschlossen ein Kleines selber zu bauen.
Warum brauchen wir ein optisches Breadboard
Im Rahmen des Potzblitz! Wettbewerbes arbeiten wir an Optik, hier ist für uns alles wichtig was nur irgendwie mit Optik zu tuen hat, angefangen mit der Funktion einer linse bis hin was ist ein Laser. Über diese Themen kann man natürlich im Internet und Büchern sehr viel erfahren, aber nur Theoretisches wissen, um dies zu ergänzen ist es sinnvoll wenn man einen leicht veränderbaren Versuchsaufbau hat. Desweiten wollen wir mit dem optischen Breadboard neue linsen Systeme kennen lernen und entwickeln.
Wie haben wir es gebaut
Als erstes haben wir über die Fördergelder von Potzblitz! materialen gekauft, das wichtigste vorerst war eine 5 mm dicke 50 cm mal 50 cm Stahlplatte, diese fungiert als Basis des Systems. Nun konnten wir mit einer sehr repetiven arbeit anfangen, den in diese Platte waren 361 Körnungen zu setzen, Locher zu bohren, entgraten und M6 Gewinde zu schneiden.
Ein Wochenende, 3 Gewindeschneider und gefühlten literweisen Schneidöl später, stand die Stahlplatte selbst als Basis nun wurden viele Halterungen für Linsen, Laser, Spiegel, Gläser und Blenden 3D gedruckt um die verscheidenen Bauteile sicher auf dem Optischen Breadboard zu fixieren. Zudem haben wir die Elektronik der Laser angepasst damit wir diese extern über ein Treiberboard betreiben können und nicht mehr auf Batteriestrom angewiesen sind.
Fertiges Breadboard
Nach nur einer Woche stand also unser erstes selbst gebautes optisches Breadboard, mit diesem starteten wir gleich die ersten Tests, in dem wir unsere 3 Laser in verschiedenen Farben mittels Dichroitischen Filtern und blenden zu einem schmalen weißen Strahl zusammenführten. Zudem bauten wir einige linsen zum Fokussieren und ein altes LCD Bauteil auf um aus dem schmalen Strahl eine Rastermatrix zu erzeugen.
Am ende könnten wir 3 parallele Strahlgitter erzeugen. Mit diesen wir nun bis zu 3 verschiedene Linsensysteme gleichzeitig Testen können.
