Entwicklung und Analyse eines neuartigen Herstellungsverfahrens für optische Polymerfasern (POF)

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Optische Polymere sind Materialien, die in optischen sowie Daten- und Signalübertragungstechnologien eingesetzt werden. Dazu zählen Polymer-optische Fasern (POF), die durch Extrusions- oder Ziehprozesse unter Wärme hergestellt werden. Die physikalischen Eigenschaften, insbesondere der Brechungsindex und das Strukturbildungsverhalten während des Abkühlens, sind entscheidend für ihre Eignung. Amorphe Materialien ohne kristalline Strukturen sind besonders geeignet. Polymer-optische Fasern kommen hauptsächlich in zwei Formen vor: Stufenindex-Profilfasern (SI-POF) und Gradientenindex-Profilfasern (GI-POF). SI-POFs nutzen eine Mehrlagenstruktur mit definierten Dichten und Brechungsindizes, während GI-POFs eine Dichte aufweisen, die zum Kern hin ansteigt, was zu einem abnehmenden Brechungsindex am Rand führt. In SI-POFs erfolgt die Lichtweiterleitung durch Totalreflexion, während GI-POFs eine kontinuierliche Brechung des Lichts ermöglichen. Die Arbeit fokussiert sich auf die Entwicklung eines kontinuierlichen Produktionsverfahrens für hochwertige und kostengünstige POF und untersucht abschließend, ob die wirtschaftlichen Anforderungen erfüllt werden.