Gitterunterstützter modenselektiver Glasfaser-Richtkoppler zum räumlichen Multiplexen und Demultiplexen

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Schlangen, Sebastian: Gitterunterstützter modenselektiver Glasfaser-Richtkoppler zum räumlichen Multiplexen und Demultiplexen. Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität, Diss., 2020, ix, 164 S. DOI: https://doi.org/10.15488/9876

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Zusammenfassung: 
Um in der aufkommenden Epoche der Digitalisierung und Industrie 4.0 mit demrasant ansteigenden Bedarf an Übertragungsbandbreite schritthalten zu können,gewinnt die optische Signalverarbeitung bzw. optische Telekommunikationstechnik inForm von Glasfasernetzwerken eine immer größere Bedeutung. Durch die Anwendungoptischer Multiplexing-Verfahren können mehrere Übertragungskanäle simultan übereine Glasfaser genutzt werden. Multiplexing-Verfahren, die gegenwärtig verbreiteteingesetzt werden, basieren primär auf der Nutzung verschiedener Wellenlängen alsÜbertragungskanäle (Wellenlängen-Multiplexing).Die Übertragungskapazität dieser Form des Multiplexing ist allerdings nahezu erreicht.Um die wachsende Nachfrage an Übertragungsbandbreite bedienen zu können,wird vermehrt an Moden-Multiplexing geforscht. Bei Moden-Multiplexing dient jedeMode einer Vielmodenfaser als individueller Übertragungskanal, wodurch dieÜbertragungskapazität annähernd proportional zur Anzahl der geführten Modenerhöht wird. Dabei ist jedoch die Bandbreite durch Signalübersprechen limitiert. UmModen-Multiplexing nutzbar zu machen nimmt die Entwicklung kostengünstiger undleistungsfähiger, modenselektiver Koppler-Elemente auf Basis von Glasfasern eineSchlüsselposition ein.In dieser Arbeit wird ein neuartiger Ansatz eines modenselektiven Glasfaserkopplersauf Basis von Fasergittern simulativ und experimentell erforscht. Der Glasfaserkopplerermöglicht eine selektive Kopplung zwischen der Grundmode einer Einmodenfaser undeiner individuellen Mode einer Vielmodenfaser, indem die Ausbreitungskonstantender zu koppelnden Moden durch ein Fasergitter, das in den Kern der Einmodenfasereingebracht wird, aneinander adaptiert werden. Durch geeignete Wahl derFasergitterperiode kann zwischen verschiedenen Modenkanälen selektiv gekoppeltwerden, ohne das (wie bisher) eine Änderung der Glasfaserkoppler-Geometrie nötigist. Weiterhin deuten Simulationsergebnisse an, dass der gitterunterstützte Ansatzüber ein geringeres Signalübersprechen verfügt. Zur experimentellen Umsetzungwurden verschiedene Verfahren zur Herstellung einer geeigneten Koppler-Geometrieevaluiert. Die Herstellung der Fasergitter basiert auf den im Rahmen dieser Arbeiterzielten Simulationsergebnissen und erfolgte UV-induziert unter Anwendungder Amplitudenmasken-Methode. Die anschließende Charakterisierung der Koppler erfolgte mithilfe eines eigens dafür entwickelten messtechnischen Aufbaus. DerMachbarkeitsnachweis wurde durch einen als Schmelzkoppler hergestellten gitterunterstütztenGlasfaserkoppler mit Gitterperioden im Bereich einiger hundert Mikrometererzielt.
Lizenzbestimmungen: CC BY 3.0 DE
Publikationstyp: DoctoralThesis
Publikationsstatus: publishedVersion
Erstveröffentlichung: 2020
Die Publikation erscheint in Sammlung(en):Fakultät für Maschinenbau
Dissertationen

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