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Untersuchung des Langzeitverhaltens von Lichtwellenleitern durch holographische Messung der 3D-Brechzahlverteilung bei erhöhter Temperatur

通过高温下 3D 折射率分布的全息测量来研究光纤的长期行为

基本信息

批准号：
188602115
负责人：
Professor Dr.-Ing. Thomas Kreis
金额：
--
依托单位：
BIAS - Bremer Institut für Angewandte Strahltechnik GmbH
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2010
资助国家：
德国
起止时间：
2009-12-31 至 2012-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/188602115?language=en
关键词：
Untersuchung des Langzeitverhaltens von Lichtwellenleitern

项目摘要

Eine erfolgreiche Methode zur Erzeugung von optischen Wellenleitern ist die durch UV-Strahlung induzierte Brechzahländerung in Polymeren, in der Regel auf PMMA basierend. Mit dieser Methode ist es möglich, vielfältige Strukturen zu erzeugen, um die Wellenleiter nicht nur für Kommunikationszwecke, sondern auch als Sensoren für eine Reihe von physikalischen Größen einsetzen zu können, z. B. Bragg-Gitter zur Messung von Dehnungen und Spannungen. Im praktischen Langzeitbetrieb kann sich jedoch die Brechzahlverteilung langsam ändern, was zuerst zu Verlusten führt und auf längere Sicht das übertragene Lichtfeld wesentlich in unerwünschter Weise ändert, so dass u. a. eine effiziente Kopplung nicht mehr möglich ist. Im Allgemeinen verläuft diese Brechzahländerung bei erhöhter Temperatur schneller. Die Kenntnis der zu erwartenden Änderung ist somit für den praktischen Einsatz von entscheidender Bedeutung. Deshalb wird hier eine Methode zur Charakterisierung der Brechzahlverteilung in organischen optischen Wellenleitern vorgeschlagen, die berührungslos und rückwirkungsfrei schon geringste Brechzahlveränderungen messen kann: die digitale holographische Interferometrie. Um Aussagen über das Langzeitverhalten in vergleichsweise kurzer Zeit zu erhalten, soll die zeitliche Veränderung des Brechzahlprofils bei erhöhter Temperatur in drei Dimensionen bestimmt werden. Dazu ist die Messmethode der digitalen Holographie aufbauend auf der erhöhten Redundanz durch Phasenschiebe-Verfahren und Reduktion großer örtlicher Brechzahldifferenzen mittels Index-Matching-Fluiden geeignet weiterzuentwickeln. Aufbauend auf bestehenden Rechenprogrammen wie "Slabs-Methode" und "Multilayer-Methode" sowie den Verfahren der Computertomographie sollen Algorithmen zur Berechnung der 3D-Brechzahlverteilung aus einer Richtung aufgenommenen Hologrammen entwickelt werden. Aus dem Temperaturverhalten können Aktivierungsenergie als auch Doppelbrechung und der thermooptische Koeffizient berechnet werden. Aus den gefundenen zeitlichen Änderungen des Brechungsindexprofils und der daraus hergeleiteten Aktivierungsenergie sollen Voraussagen über das Langzeitverhalten gleichartiger Wellenleiter bei unterschiedlichen Einsatztemperaturen hergeleitet werden.

一种用于光学健康的有效方法是通过聚合物中的紫外线辐射，在PMMA基底上调节。Mit dieser Methode ist es möglich，vielfältige Strukturen zu erzeugen，um die Wellenleiter nicht努尔für Komberkationszwecke，sondern auch als Sensoren für eine Reihe von physikalischen Größen einsetzen zu können，z. B。吹牛的家伙们正在测量数据。In praktischen Langzeitbetrieb kann sich jedoch die Brechzahlvertedilung langsam ändern，was zuerst zu Verlusten führt und auf längere Sicht das übertragene Lichtfeld wesentlich in unerwünschter Weise ändert，so dass u. a.一个有效的打击并不是梅尔大。Im Allgemeinen verläuft diese Brechzahländerung bei erhöhter Temperatur schneller. Die Kenntnis der zu erwartenden Änderung ist somit für den praktischen Einquiry von entscheidender Bedeutung.本文提出了一种在有机光学系统中表征分光光度的方法，即数字全息干涉测量法。Um Aussagen über das Langzeitverhalten in vergleichsweise kurzer Zeit zu erhalten，soll die zeitliche Veränderung des Brechzahlprofils bei höhter Temperatur in drei Schuinen bestimmt韦尔登.本文介绍了一种利用指数匹配流动技术，通过相位匹配法和大幅度的还原法，实现数字全息的高冗余度的信息传递方法。采用“Slabs-Methode”和“Multilayer-Methode”进行最佳重建程序设计，以解决计算机断层摄影算法中的3D-Brechzahlverteilung问题，并根据全息图的计算结果进行韦尔登。由于温度变化，激活能量也会产生双折射和热光学效应，从而产生韦尔登。由于Brechungsindex profils和hergeleiteten Aktivierungsenergie sollen Voraussagen über das Langzeitverhalten gleichartiger Wellenleiter bei untermeedlichen Einsatztemperaturen hergeleitet韦尔登的共同作用，