Bragg-Gitter-Sensoren auf der Basis von Hybridpolymeren – Grundlegende Untersuchungen und Realisierung

Bragg-Gitter-Sensoren auf der Basis von Hybridpolymeren - Grundlegende Untersuchungen und Realisierung

(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

Titel des Gesamtprojektes:
Projektleitung:
Projektbeteiligte:
Projektstart: 1. Oktober 2013
Projektende:
Akronym: FR 713/10-2
Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
URL:

Abstract

Ziel des hier beantragten Vorhabens mit dem Titel - Bragg-Gitter-Sensoren auf der Basis von Hybridpolymeren - ist die Entwicklung eines neuen Herstellungsverfahrens für photonische Strukturen und Bauelemente. Aus technologischer Sicht neu ist dabei der Einsatz der UV-gestützten substratkonformen Imprintlithografie (UV-SCIL) zur großflächigen Herstellung dreidimensionaler photonischer Strukturen in Hybridpolymeren kombiniert mit dem UV-gestützten Einschreiben von Bragg-Gittern in die vorstrukturierten Elemente. Dies ermöglicht die Herstellung von planaren Bragg-Gitter-Sensoren in dreidimensionalen photonischen Schaltungen mit nur zwei wesentlichen Prozessschritten. Zudem ist bei den Schaltungskomponenten durch den Einsatz von UV-SCIL eine sehr geringe Oberflächenrauigkeit und damit eine geringe Dämpfung sowie eine sehr hohe Genauigkeit der Strukturen zu erwarten. Im Rahmen des Vorhabens werden exemplarisch optische Wellenleiter, Koppler und vor allem integrierte Bragg-Gitter realisiert, zu einem Sensorelement kombiniert und für sensorische Aufgaben qualifiziert. Die hergestellten Demonstratoren eignen sich dabei beispielsweise zur Gasdetektion. Ein weiterer Schwerpunkt des Vorhabens liegt auf materialwissenschaftlichen Untersuchungen. So werden insbesondere die chemischen Prozesse identifiziert, die zur UV-induzierten Brechzahlmodifikation in den Hybridpolymeren führen und der Einfluss der Luftfeuchtigkeit auf die Eigenschaften photonischer Bauelemente aus dieser Materialklasse untersucht. Komplettiert werden diese experimentellen Arbeiten durch eine vollständige Simulation des Einschreibevorgangs der Bragg-Gitter.

Publikationen