Friedberger Labor in Forschungsnetzwerk aktiv

In Hessen wird mit Unterstützung des Ministeriums für Wissenschaft und Kunst (HMWK) ein Netzwerk zur Erforschung mikrostrukturierter Lichtleitfasern aufgebaut. Das Labor für Optische Nachrichtentechnik der FH Gießen-Friedberg arbeitet in diesem Kompetenzzentrum an der Weiterentwicklung neuartiger Fasern mit.

Neben dem Friedberger Team, das von Prof. Dr. Karl-Friedrich Klein geleitet wird, gehören Labore der Fachhochschulen Darmstadt und Wiesbaden dem Verbund an. Ziel ist es, den zuvor bereits bestehenden Austausch in Lehre und Forschung zu verstärken und gemeinsam größer angelegte Projekte zu realisieren. Dabei will man in Kooperation mit Forschungseinrichtungen und mit der Industrie neue Anwendungsgebiete für die Fasertechnologie erschließen.

Lichtstrahlen von hoher Leistung und Leistungskonzentration werden in vielen Sparten der industriellen Produktion, aber auch in der Medizin und Messtechnik eingesetzt. Häufig wird dabei das Licht zielgenau auf das zu bearbeitende Objekt fokussiert. Kommerziell erhältliche Lichtleiter ermöglichen die gezielte Lichtführung. In der Sensorik können dazu optische Spezialfasern verwandt werden. Deshalb sind mikrostrukturierte Fasern mit neuartigen Eigenschaften für die Entwicklung innovativer Nachweissysteme von großer Bedeutung. Diese neue Klasse von optischen Lichtwellenleitern unterscheidet sich von den Standardfasern dadurch, dass die Faser nur aus einem Material besteht. Um ihren Kern sind ringförmig Luftlöcher angeordnet, die zur Lichtführung im löcherfreien Kernbereich konzipiert sind. Durch die Veränderung der geometrischen Form der Löcher können die optischen Eigenschaften dieser Fasern gezielt beeinflusst werden. Die aktuelle Forschung setzt dabei Quarzglas und Polymere ein, Materialien, mit denen sich die Friedberger Gruppe schon seit langem beschäftigt.

An den beteiligten Fachhochschulen haben sich durch geförderte Forschungs- und Entwicklungsprojekte in den letzten Jahren unterschiedliche Kompetenzschwerpunkte herausgebildet, denen sich die drei Teams auch im Rahmen des aktuellen HMWK-Vorhabens widmen. An der FH in Friedberg konzentriert sich Prof. Kleins Gruppe auf “Multimode-Fasern” für industrielle und medizinische Anwendungen. Seit der Gründung des Labors für Optische Nachrichtentechnik vor rund zehn Jahren testet man dort kommerziell erhältliche Fasern, neue Fasertypen und Entwicklungsmuster, die von Kooperationspartnern aus der Industrie zur Verfügung gestellt werden. Diese Untersuchungen, in die Diplomanden und Studierende der FH eingebunden sind, liefern Erkenntnisse darüber, ob Fasern für Spezialanwendungen – faseroptische Spektroskopie, Laserlicht-Übertragungssysteme, Optische Messtechnik und Sensorik – geeignet sind. Die Arbeiten dienen auch der Verbesserung der Faserqualität und der Entwicklung neuer Produkte. So greift z.B. UV-Licht einer bestimmten Frequenz bei der Übertragung das Material des Lichtleiters an. Doch Forschungsergebnisse des Friedberger Teams führten dazu, dass eine neue Quarzglasfaser mit drastisch reduzierter Schadensanfälligkeit hergestellt werden konnte. Neben den Quarzglasfasern widmet sich Prof. Kleins Gruppe auch der Untersuchung flexibler Plastikfasern, die für neue Entwicklungen in der Sensortechnik interessant sind. Die in den letzten Jahren gewonnenen Erkenntnisse werden in dem Forschungsverbund direkt genutzt, um mikrostrukturierte Fasern zu charakterisieren, d.h. deren Eigenschaften zu erfassen, und zu verbessern.

Partner bei diesen Initiativen sind nicht nur nationale Unternehmen und Hochschulen, sondern auch Universitäten aus England, Japan, Australien und den USA. Kontakte für solche Kooperationen ergeben sich nicht zuletzt durch die Präsentation aktueller Resultate auf nationalen wie internationalen Fachmessen und Kongressen.