BFS Hot Bragg


Hochtemperatur-Bragg-Sensoren aus Saphirfasern.

Hochtemperatur-Bragg-Sensoren aus Saphirfasern: theoretische und praktische Umsetzung
Projektleitung : Prof. Dr. Ralf Hellmann
Hochschule: Aschaffenburg University of Applied Sciences, Germany
Forschungsschwerpunkt: Materials
Projektlaufzeit: 01.05.2020 - 30.04.2023

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Hintergrund

Zuverlässige Hochtemperatursensoren sind eine Notwendigkeit für verschiedene industrielle Prozesse. Bis heute ist die Entwicklung dieser Sensoren für Hochtemperaturanwendungen, ihre Konzeption und Herstellung jedoch eine große wissenschaftliche Herausforderung. Optische Sensoren auf Saphirbasis stellen zwar eine vielversprechende Lösung für Temperaturen jenseits von 1000 °C dar, ihre optischen Eigenschaften sind jedoch noch weit von idealen Messzwecken entfernt.

Ziel des Hot-Bragg-Forschungsprojekts ist die Entwicklung eines neuen zweistufigen, auf Ultrakurzpulslasern basierenden Verfahrens für die Herstellung optischer Hochtemperatursensoren. In einem ersten Schritt soll der Durchmesser der Saphirfaser durch einen Laserdrehprozess auf wenige Mikrometer reduziert werden. In Kombination mit individuell berechneten Querschnittsgeometrien, sogenannten Windmühlenstrukturen, werden Lichtwellenleiter mit optimalen optischen Eigenschaften hergestellt. In einem zweiten Schritt wird mit demselben Lasersystem ein Direktschreibprozess zur Erzeugung periodischer Brechungsindexmodulationen in Saphirfasern realisiert. So kann der komplette Hochtemperatursensor auf einer einzigen Anlage hergestellt werden, ohne dass eine aufwändige Neupositionierung notwendig ist. Neben der optischen und mechanischen Charakterisierung umfasst das Projekt auch eine detaillierte und hochgenaue Untersuchung der Sensorleistung in einem akkreditierten Kalibrierlabor des industriellen Kooperationspartners.


Methoden

  • Ultrakurzpuls-Laserdrehbank
  • Einfacher Schreibprozess zur Erzeugung von Strukturen mit Bragg-Grating-Sensorik
  • Optische Simulation von Wellenleitereigenschaften


Projektteilnehmende

  • deutsches Unternehmen
  • TH Aschaffenburg



Kooperationen

Sie forschen als Professorin oder Professor, als Doktorandin oder Doktorand oder als Studentin oder Student auf dem Gebiet der Lasertechnik? Wenn Sie auf der Suche nach Beteiligungsmöglichkeiten an einem Forschungsprojekt zur Lasertechnik sind, ermitteln wir gerne unser Kooperationspotenzial. Bitte kontaktieren Sie Prof. Dr. Hellmann per Telefon (+49 6021/4206-874) or per Mail an Ralf.Hellmannth-abde.


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