Die nächste Generation der Glasfaserkabel

Mit EU-Fördermitteln konnten europäische Wissenschaftler eine neue Lasertechnologie entwickeln, die bei der Produktion spezieller Glasfaserkabel nach dem neuesten Stand der Technik dienlich sein soll. Mögliche Anwendungsbereiche ist die nächste Generation der Kommunikationsgeräte und Sensoren.

Energie

Beugungsgitter sind wie Prismen. Sie spalten Licht in seine einzelnen Bestandteile auf (unterschiedliche Wellenlängen und Frequenzen). Technisch kann ein Beugungsgitter aus einem Spiegel mit Rillen bestehen, die sehr eng aneinanderliegen, oder auch eine Aneinanderreihung sehr schmaler Schlitze sein (wie in einem Abflussgitter), deren Distanz ungefähr der Wellenlänge von Interesse entspricht. Die periodische Anordnung des Gitters hängt also direkt mit den Licht-Wellenlängen zusammen, die weitergeleitet oder reflektiert werden. Bei photonischen Bandlückenfasern (PBF), einer Art von Hohlkernfasern, handelt es sich um optische Fasern, deren Hülle (Mantelbereich) aus einer zweidimensionalen Anordnung von Lufträumen besteht, in welchen die Leitung von Licht oder Photonen teilweise oder ganz von photonischen Bandlücken abhängt. Der Begriff Bandlücke bezieht sich auf die blockierten Frequenzen des elektromagnetischen Spektrums. PBF sind also optische Fasern, in welchen Bandlücken und nicht der Kernbereich für die Lichtleitung verantwortlich sind. Die Hohlkern-PBF-Technologie hat fantastische Fortschritte gemacht, so dass es nun möglich ist, Licht auf Längenordnungen von mehreren Kilometern zu übertragen. Europäische Wissenschaftler setzten sich zum Ziel, die periodische Struktur der Lufträume entlang der Faserachse mit neuen Gittermustern zu beschriften oder anzugleichen, und somit innovative Kommunikations- und Sensorgeräte zu schaffen. Hierzu verwendeten sie die EU-Fördermittel für das Grating-Projekt. Das Konsortium entwickelte erfolgreich ein neues langperiodisches (niederfrequentes) Fasergitter-Schreibsystem auf Grundlage eines Kohlendioxid-Lasers (CO2), welches qualitative, einbeschriebene Gitter vergleichbar mit dem neuesten Stand der Technik liefert. Außerdem entwickelten die Forscher ein vielseitiges Schreibsystem auf Grundlage eines Femtosekundenlasers, das Pulse von sehr kurzer Dauer und somit hochpräzise Radierungen erzeugen kann. Die weitergehende Forschung wird sich der Verbesserung von der Lichtempfindlichkeit der inneren Kernwand und der Minimierung der Lichtstreuung widmen, indem sie die Laser-Schreibtechnik vervollkommnet.

Gratings in air-core photonic bandgap fibres for applications within communications, lasers and sensors

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