Erzeugung und Eigenschaften hoch-temperaturstabiler Faser-Bragg-Gitter

Lindner, Eric GND

Ein wichtiges Konzept zur Funktionalisierung von optischen Fasern als Sensor basiert auf der Verwendung von Faser-Bragg-Gittern (FBG). Das nötige Brechzahlmuster wird meist unter Ausnutzung der Fotoempfindlichkeit von dotiertem Quarzglas bei der Bestrahlung mit UV Laserlicht erzeugt. Das Gitter wirkt als wellenlängen-selektiver, dielektrischer, faserintegrierter Spiegel. Der herkömmliche Anwendungsbereich liegt, aufgrund des Ausbleichens der Gitter und der Temperaturbeständigkeit des Coatings, deutlich unter 300 °C. Zur Erweiterung auf den Hochtemperaturbereich (T>500 °C) sind neue Überlegungen notwendig. Ziel dieser Arbeit ist es, neue Möglichkeiten zur Erzeugung hoch-temperaturstabiler FBG in Quarzglas-Fasern zu erforschen. In Kapitel 1 werden die Grundlagen optischer Fasern behandelt. Neben den Lichtführungseigenschaften, werden in diesem Kapitel grundlegende Begriffe der Photosensitivität erläutert. Kapitel 2 beschreibt sowohl das Funktionsprinzip als auch die Herstellungsverfahren von Faser-Bragg-Gittern. Im 3. Kapitel werden die Grenzen der Hochtemperaturanwendung bekannter Gittertypen untersucht. Zudem wird ein Modell zur Beschreibung der Degradation von Typ I FBG auf Einzelpuls-Gitter angewendet. Weiterhin wird in diesem Kapitel die Eignung von fs FBG als Hochtemperatursensoren getestet. In Kapitel 4 erfolgt die Vorstellung einer neuen Methode zur Gitterstabilisierung. Diese beschreibt die Herstellung und die Eigenschaften regenerierten FBG. Das regenerative Verhalten von FBG wurde im Rahmen der vorliegenden Arbeit, nahezu zeitgleich mit Canning et al., erstmals gefunden und charakterisiert die Gitterstabilisierung durch eine thermische Nachbehandlung. In Kapitel 4 werden darüber hinaus die wichtigsten Einflussgrößen zum Auftreten einer Regeneration erläutert und die maximale Anwendungstemperatur abgeleitet. Abschließend folgt die Zusammenfassung der wichtigsten Forschungsergebnisse und es wird ein Ausblick über zukünftige Ansatzmöglichkeiten gegeben.

Zitieren

Zitierform:

Lindner, Eric: Erzeugung und Eigenschaften hoch-temperaturstabiler Faser-Bragg-Gitter. 2012.

Zugriffsstatistik

Gesamt:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:
12 Monate:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:

Grafik öffnen

Export