Flachbauendes Multiaperturmikroskop mit hohem Auflösungsvermögen

Abstract:
Zahlreiche Anwendungen im Bereich der Vor-Ort-Diagnostik verlangen nach der grundlegenden Funktionalität eines Mikroskops jedoch in einem sehr viel kompakteren Format (z.B. Größe eines Smartphones), mit der Möglichkeit zur schnellen Erfassung eines mehrere Quadratmillimeter großen Objektfeldes, mit hoher Sensitivität aber vergleichsweise kleinen Herstellungskosten. Eine potentielle Lösung bietet der hier vorgestellte Ansatz einer parallelen Abbildung durch multiple Objektivkanäle bei der jeder Einzelkanal miniaturisiert ist und somit nur einen kleinen Objektfeldbereich überträgt. Ein Array von (m x n) dieser optischen Kanäle überträgt bei gleicher Baulänge das (m x n)-fache der einzelnen Objektfeldgröße. Für die Herstellung der optischen Elemente kommen mikrooptische Fertigungsprozesse zum Einsatz welche eine Erreichung der notwendigen Toleranzen für mikroskalige Abbildungsoptik auch in größeren Stückzahlen ermöglichen. Die Machbarkeit einer solchen Anordnung wird anhand eines Beispielsystems mit einer numerischen Apertur von 0,3 und einem experimentell nachgewiesenen Auflösungsvermögen von 1,1Mikrometer bei einer Bauhöhe von weniger als 8mm demonstriert.