Fibre Fabrication

Die Herstellung von hochqualitativen und speziell auf die Bedürfnisse des Anwenders zugeschnittenen Photonischen Kristallfasern bildet unsere wesentliche Forschung am MPL ab. Unser Anspruch ist es, stets an der Spitze der Entwicklung von neuartigen PCF-Strukturen zu bleiben. Kurze Entscheidungswege sowie flache Hierarchien sind hierbei von entscheidender Bedeutung um die erste Idee eines neuen Experiments mit neuartiger Faserstruktur schnell zu ermöglichen. Die Herstellung wird nach der "Stack-and-Draw"-Methode durchgeführt. Hierbei werden Glaskapillare und -stäbe manuell zur Vorform gestapelt und zusammengesetzt, damit es ungefähr der gewollten Faserstruktur entspricht. Die Vorform wird dann weiterverarbeitet und in weiteren Herstellungsschritten in einem speziellen Ofen zur letzendlichen Faser gezogen. Durch das Einstellen von Prozessparametern wie die Temperatur des Ofens, Vorformeinfuhrgeschwindigkeit, Ziehgeschwindigkeit sowie der anliegende Druck im inneren der Struktur können die Lochgröße und die Lochabstände zueinander kontrolliert werden. Wir haben zwei Faserziehtürme für Kapillare und Fasern aus Quarzglas sowie einen weiteren Turm für niedrigschmelzende Gläser (soft-glass). Alle drei Gerätschaften stehen in unserem brandneuen Reinraum am neuen MPL Gebäudekomplex.

 


Stack-and-draw Methode

Die Herstellung wird nach der "Stack-and-Draw"-Methode durchgeführt. Hierbei werden Glaskapillare und -stäbe manuell zur Vorform gestapelt und zusammengesetzt, damit es ungefähr der gewollten Faserstruktur entspricht. Die Vorform bzw. der "stack", wird dann in einem Glasrohr eingeführt und im Ziehprozess herunterskaliert und daran angeschmolzen. Man erhält hierbei eine skalierte Version der mikrostrukturierten PCF, welches als "cane" bezeichnet wird. Der letzte Herstellungsschritt umfasst das Ziehen des "cane" zur Faser, mit den gewünschten Strukturparametern wie die Lochgitterabstände und Faseraußendurchmesser. Durch das Einstellen von Prozessparametern wie die Temperatur des Ofens, Vorformeinfuhrgeschwindigkeit, Ziehgeschwindigkeit sowie der anliegende Druck im inneren der Struktur können die Lochgröße und die Lochabstände zueinander kontrolliert werden. Genau wie die Standard-Fasern werden auch PCFs mit einem Polymer beschichtet um die mechanischen Eigenschaften und das Handling im Experiment zu verbessern. 

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