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Arbeitsgruppe Passive Fasermodule

Wissenschaftliches Profil

Passive faseroptische Module auf der Basis von speziellen Lichtleitfasern verschiedenster Materialien (Kieselglas, Schmelzgläser, Kristalle,…) und Geometrien sind die Schlüsselkomponente zahlreicher photonischer Systeme. Zur Erzeugung und Qualifizierung der faseroptischen Komponenten solcher Module stehen uns hochauflösende optische Strukturierungsmethoden (interferometrische und punktweise Laserbelichtungen, Ionenfeinstrahlanlage), speziell adaptierte Aufbau- und Verbindungstechniken (polarisationserhaltende Spleißgeräte, Taperziehanlagen, …) sowie zahlreiche Charakterisierungsverfahren (z.B. optische Spektrenanalysatren von 300 nm - 2400 nm mit zugehörigen Lichtquellen, Materialprüfmaschine, Klimaschränke, …) zur Verfügung.

Die Forschungsarbeiten der Arbeitsgruppe haben ihre Schwerpunkte in der Bereitstellung von Komponenten für durchstimmbare Faserlaser auf Basis von Faser-Bragg-Gitter (FBG)-Arrays, in der Weiterentwicklung von Faser-Bragg-Gitter-Sensoren für extreme Anwendungsbedingungen (z. B. Temperaturen oberhalb 1000°C) und in der Formsensorik sowie in der Untersuchung neuer Strukturkonzepte (wie z.B. Fabry-Perot-Strukturen in Fasertapern) für miniaturisierte Faser-Sensor-Komponenten. Dabei sind Aspekte der Stabilität (z.B. Photodarkening) und Tauglichkeit unter speziellen Umgebungsbedingungen (z. B. hohe Temperaturen, Anwendbarkeit in der Biophotonik und Medizintechnik) ebenfalls von hoher Bedeutung.

Forschungsthemen

  • Design und Realisierung faseroptischer Module in optischen Spezialfasern (Beispiele: optische Fasergitter, optische Fasertaper)
  • Umfassende Charakterisierung von faseroptischen Modulen (spektrales, thermisches, mechanisches und Langzeitverhalten)
  • Grundlagenuntersuchungen zur Langzeitstabilität und zur Temperaturstabilität von faseroptischen Modulen wie Faser-Bragg-Gittern
  • Simulation von innovativen Effekten in passiven faseroptischen Modulen
  • Methodenentwicklung zur Herstellung und Charakterisierung von faseroptischen Modulen und Faserkomponenten

Ziele

  • Neue Techniken zur Erzeugung von nanoskaligen Index-Strukturen in großen Faserkernen für Hochtemperatursensorik bis >2000 °C, für Hochleistungsfaserlaser > 1kW und für biomedizinische Anwendungen
  • Implementierung neuartiger Lasersysteme (wie fs-Laser mit angepassten Strahleigenschaften, UV-Laser mit hohen Pulsenergien) zur flexibleren Einstellung von Indexmodulationen in optischen Fasern insbesondere mit großen Faserkernen
  • Erforschung, Simulation, Realisierung und Charakterisierung von Faser-Bragg-Gittern im MIR-Spektralbereich in dazu speziell entwickelten neuartigen MIR-Fasern mit neuen Techniken zur Erzeugung von Nano-Index-Strukturen
  • Spezielle optische Fasern mit erhöhter Rückstreuung auf Basis von UV-Induzierten lokalen Nanostrukturen für OFDR-Sensorsysteme
  • Sensorsysteme auf Basis von Faser-Bragg-Gitter-Sensorelementen für Form- und Biegungs-Sensorik in Multikernfasern für Biomedizinische Anwendungen auf Basis von Ziehturmgitter

Adressierte Anwendungsfelder

  • Biophotonik
  • Sensorik
  • Lasertechnik/Faseroptische Lichtquellen
  • Informationstechnik/Telekommunikation


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