600.000 Euro für die Optik

Ein großer Erfolg für die Forscher am POF-AC der TH Nürnberg. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung genehmigte einen Antrag zur Errichtung eines „Messplatzes zur Bestimmung der Abstrahlcharakteristiken von Primär- und Sekundär-Strahlern“(Projektname: MEBAPSS) in Höhe von knapp 600.000 Euro.

Lichtleiter, meist in Form von Fasern, werden immer mehr zur Übertragung von Energie und Signalen, aber auch als Sensoren eingesetzt. So bilden beispielsweise Hunderte von Millionen Kilometer sog. Singlemode-Fasern das Rückgrat der weltweiten Kommunikation und machen so unsere vielgenutzte Internet-Kommunikation erst möglich. Das POF-AC (Polymer Optical Fiber Application Center) hat sich auf andere Lichtleiter, sog. Multimode-Fasern spezialisiert. Die sind wegen der größeren Durchmesser leichter zu handhaben, jedoch deutlich schwieriger mathematisch zu fassen.

Die Übertragungseigenschaften dieser Fasern hängen stark ab von der Lichtverteilung am Eingang der Faser: So werden unter flachen Winkeln eingekoppelte Strahlen weniger gedämpft als die unter steilen Winkeln eingekoppelten. Zudem werden diese Eigenschaften stark beeinflusst durch die Streuung des Lichts im Inneren des Leiters und an Unregelmäßigkeiten der Randbereiche.

Das bedeutet, dass neben Faserdämpfung und übertragbarer Datenrate u.a. auch die Empfindlichkeit von Fasersensoren oder die Abstrahlung von Seitenlichtfasern sensibel reagieren auf Änderungen der Einkopplung.

Seit geraumer Zeit wird die Entwicklung lichtleitender Systeme weitestgehend an einem etwas vereinfachten Modell im Computer vorab simuliert, bevor der Schritt zu zeit- und kostenintensiven experimentellen Aufbauten geht. Der Wert dieser Simulationsergebnisse hängt entscheidend von den Parametern ab, durch welche die einzelnen Bestandteile beschrieben werden.

Für grobe Abschätzungen reicht es manchmal, eine Lichtquelle als punktförmigen Strahler anzunehmen; für belastbare Aussagen ist aber die möglichst genaue Kenntnis der sog. spektralen Strahldichte notwendig. Ähnlich verhält es sich bei der Beschreibung des Reflexions-/Transmissionsvermögens von Grenzflächen zwischen zwei optischen Medien.

Dies betrifft sowohl den Absolutwert der Strahlung (Wieviel geht durch? Wieviel wird reflektiert?) als auch deren Winkelverteilung (wohin geht die Strahlung). Ziel ist also die Bereitstellung der optimalen Messtechnik, um diese Daten zu liefern.

Was soll MEBAPSS leisten?
MEBAPSS wird das POF-AC in die Lage versetzen, kurzfristig und eigenständig die oben beschriebenen. Messdaten zu liefern und somit die Ergebnisse von Modellierung und Simulation so nah wie möglich an die Realität zu bringen. Damit lassen sich kostengünstig grundlegende Untersuchungen durchführen, z.B. als Prinzipnachweis zu Beginn von komplexeren Entwicklungsprojekten. Bei den beschafften Geräten handelt es sich im Einzelnen um ein Spektralphotometer, ein Nahfeldgoniometer, ein Weißlichtinterferometer und ein Gerät zur Messung der optischen Eigen-schaften von Oberflächen.
Nutzen durch MEBAPSS?
MEBAPSS wird zum einen die schon ausgezeichnete Messtechnik des POF-AC weiter aufwerten mit einer in Europa einzigartigen Konfiguration. Damit verfügt das Institut über Möglichkeiten, in Vorarbeiten und Pilotprojekten Ideen, Vorstudien oder Machbarkeitsuntersuchungen für neue Projekte zu entwerfen und zu testen. Darüber hinaus wird das Institut noch attraktiver als Partner für Projekte anderer Antragsteller sowie als Dienstleister für andere Forschungseinrichtungen und die Industrie. Da sich das POF-AC komplett über Drittmittel finanzieren muss, wird durch MEBAPSS die wirtschaftliche Absicherung unterstützt.
Hinweis für Redaktionen:
Bei Fragen wenden Sie sich bitte direkt an Prof. Dr. Hans Poisel, Tel. 0911/5880-1189, E-Mail: hans.poisel@th-nuernberg.de +++ Gerne hilft auch die Hochschulkommunikation weiter, Tel. 0911/5880-4101, E-Mail: presse@th-nuernberg.de