Untersuchung des Langzeitverhaltens von Lichtwellenleitern durch holographische Messung der 3D-Brechzahlverteilung bei erhöhter Temperatur
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In dem Projekt wurde nachgewiesen, dass es möglich ist, die Alterung einer Lichtwellenleiterstruktur anhand deren Änderung des Brechungsindex zu charakterisieren. Dabei kann die im üblichen Einsatz langsame Alterung durch kontrolliertes Aufheizen des Wellenleiters wesentlich beschleunigt werden. Ein mehrmaliges thermisches Belasten der Probe mit zwischenzeitlicher Messung des Brechungsindex zeigte, dass die Änderungsrate der Brechung sich mit zunehmender Dauer der Belastung verlangsamt und asymptotisch gegen eine konstante Brechungsindexverteilung konvergiert. Das dazu am besten geeignete berührungslose und rückwirkungsfreie Messverfahren ist die digital-holographische Scherographie mit Phasenschiebung und iterativer Auswertung. Dieses Verfahren ist robust, da es weitgehend unempfindlich gegenüber störenden Starrkörperbewegungen ist und da es aufgrund der Selbstreferenz nur geringe Kohärenz erfordert und somit störende Interferenzen vermeidet. Da eine Vielzahl von scherographischen Mustern aufgenommen wird und so eine hohe Redundanz gegeben ist, wird die über den optischen Pfad aufintegrierte Brechzahl mit hoher Genauigkeit bestimmt. Insgesamt hat das Projekt wesentliche Fortschritte einerseits in der digital-holographischen Messtechnik an transparenten Medien, andererseits zur Charakterisierung des Langzeitverhaltens von Lichtwellenleitern hervorgebracht. Aufbauend auf diesen Ergebnissen wird es nun möglich, an kleinen Proben eines Wellenleiters durch Messung innerhalb kurzer Zeit das Verhalten über wesentlich längere Zeiträume vorauszusagen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Applications of Digital Holography: From Microscopy to 3D-Television, Journ. Europ. Opt. Soc.: Rapid Public., 7, 12006 (9pp), 2012
Th. Kreis
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Recent Advances in Holographic Strain and Stress Measurement, Chap. 3 in H. Jin, C. A. Sciammarella, C. Furlong, S. Yoshida (Eds.), Imaging Methods for Novel Materials and Challenging Applications, Vol. 3, Springer-Verlag, 17 - 27, 2012
Th. Kreis
