Untersuchungen von Eigenschaften nanoskaliger optischer Fasern und deren Einsatz bei der Superkontinuumserzeugung

Hartung, Alexander GND

Ausgehend von der klassischen Glasfaseroptik entwickelte sich im letzten Jahrzehnt das Forschungsgebiet der Nanofasern. Dieses beschäftigt sich mit den speziellen Eigenschaften optischer Fasern mit einem Kerndurchmesser vergleichbar oder kleiner der Wellenlänge des geführten Lichts. Im Hinblick auf die Miniaturisierung stellt sich bei den Nanofasern die Frage nach den kleinsten sinnvollen Abmessungen, den dabei ausgereizten physikalischen Grenzen und deren Ursachen. Bezüglich optischer Nanofasern hat sich gezeigt, dass deren Transmission permanent unterhalb eines bestimmten Durchmessers schwellwertartig einbricht. Dieser Tatsache widmet die Literatur unzureichend Aufmerksamkeit. Neue Erklärungsansätze dieses Phänomens und weitere Untersuchungen sind erforderlich, um zukünftig optische Nanofasern bezüglich ihrer Führungseigenschaften ausreizen zu können. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich unter anderem mit dieser Problematik. Optische Fasern werden längst nicht mehr nur zur Kommunikation und Informationsverarbeitung verwendet. Die Loslösung vom klassischen, massiven Faserdesign hin zu "photonischer Kristall"-Fasern war der entscheidende Schritt für eine noch sehr junge Erfolgsgeschichte: die faserbasierte Superkontinuumsquelle. Innerhalb weniger Jahre fand die faserbasierte Superkontinuumserzeugung vielfältige Anwendungen. Auch optische Nanofasern wurden bereits vielfach bezüglich ihrer Eignung zur Superkontinuumserzeugung untersucht. Was jedoch nicht ins Blickfeld der Aufmerksamkeit rückte, war die Tatsache, dass man auf Basis nanoskaliger optischer Fasern in der Lage ist, Wellenleiter zu erzeugen, bei denen keinerlei anomale Dispersion mehr existiert und welche über einen breiten Wellenlängenbereich geringe, normale Dispersionswerte aufweisen. Auf Basis nanoskaliger optischer Fasern bietet sich somit die Gelegenheit, sowohl oktavübergreifende als auch zeitlich und spektral extrem stabile Spektren zu erzeugen. Diesem Thema widmet sich diese Arbeit ebenfalls.

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Hartung, Alexander: Untersuchungen von Eigenschaften nanoskaliger optischer Fasern und deren Einsatz bei der Superkontinuumserzeugung. 2012.

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