Optische Fasermaterialien und -Strukturen

Fokus der Arbeitsgruppe Optische Fasermaterialien und -Strukturen ist die Erforschung neuer Synthese- und Strukturierungswege für Faserpreformen für biophotonische, umweltanalytische und laserbasierter Anwendungen sowie die Kombination verschiedener Materialien.

Die Forschungsaktivitäten sind auf Entwicklung, Synthese und Charakterisierung neuartiger funktioneller Materialien ausgerichtet, um spezifische Struktur- und Dotierungseigenschaften in Faserpreformen zu erreichen. Insbesondere werden grundlegende Untersuchungen zur Herstellung laseraktiver Kernmaterialien mit höchster Reinheit und präzise eingestellten Dotandenkonzentrationen durchgeführt. Die Synthesemethoden basieren auf Gasphasen- und Flüssigphasen-Prozessen. Folgende Prozesse werden genutzt: 

  • Plasmagestützte Prozesse zur Materialerzeugung und -homogenisierung
  • Gasphasenprozesse (MCVD + Lösungsdotierung, Seltenerd-Gasphasendotierung; Gegendotierungen mit F)
  • Sol-Gel-Synthese
  • Nanopartikel-Dotierung
  • Pulver-Sinter-Verfahren (REPUSIL)

Durch die dabei gewonnenen Erkenntnisse sollen optische Faserpreformen mit unkonventionellen, individuellen, strukturierten Brechungsindexprofilen für neue Anwendungsfelder ermöglicht werden.

 

Forschungsthemen

  • Entwicklung, Synthese und Charakterisierung laseraktiver Spezialfaserpreformmaterialien
  • Materialentwicklung und -synthese im Bereich dotierter Nanopulver basierend auf SiO2
  • Grundlagenuntersuchungen alternativer Synthesemethoden zum simultanen Co-doping mit mehreren optisch aktiven SE-Elementen (Plasma-gestützte Synthese, Synthese von Hybridmaterialien)

Anwendungsbereiche

  • Materialien für Optische Spezialfasern für faserbasierte Lichtquellen (cw und gepulste Faserlaser/-verstärker, Breitband-Lichtquellen) für Materialbearbeitung, Messtechnik und Sensorik
  • Mikrostrukturierte Spezialfasern für medizinische und biologische Applikationen (Endoskopie, Gasanalytik, Sensorik und Spektroskopie)
  • Optische Hybridfasern für Erschließung neuer Laseremissions-Wellenlängen und/oder nichtlinear-optischer Effekte

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