Erzeugung von Faser-Bragg-Gittern in Saphirfasern für die Hochtemperatursensorik

Die Verwendung von Faser-Bragg-Gittern (FBG) in Quarzglasfasern hat sich in der Sensorik in den letzten zwei Jahrzehnten etabliert. Sie finden in vielen technischen Bereichen Anwendung, insbesondere zur Temperatur- und Dehnungsmessung. Um den Einsatzbereich auf Umgebungstemperaturen von mehr als 1000°C auszudehnen, sind herkömmliche Fasern aus Quarzglas ungeeignet, da das verwendete Fasermaterial in diesen Bereichen zunehmend weicher wird und die eingeschriebenen Gitter degradieren. Um FBG für höhere Temperaturen (>1000°C) stabilisieren zu können, ist daher ein anderes hochschmelzendes Fasermaterial nötig. Eine Faser aus Saphir (Schmelztemperatur ca. 2030°C) ist als Grundmaterial für solche hochtemperaturfeste FBGs besonders gut geeignet. Zum Einschreiben der Gitter ist die Verwendung eines Femtosekunden-Lasers nötig, da Saphir nicht wie herkömmliche Fasern photosensitiv für UV-Belichtung ist. Mit einem solchen Kurzpuls-Laser ist es aufgrund der großen Spitzenleistung und der damit auftretenden Mehrphotonenabsorption möglich, generell in optisch transparenten Medien Gitter einzuschreiben. Wir berichten über die Erzeugung und die Eigenschaften solcher FBG in optischen Saphir-Fasern.