PRE3D
Herstellung von mikrostrukturierten optischen Fasern mit ultrageringer Dämpfung mittels hochaufgelöstem 3D Druck und Extrusion
Thema Basistechnologien für die Photonik
Fördermaßnahme Wissenschaftliche Vorprojekte (WiVoPro)
Projektlaufzeit 01.10.2026 - 30.09.2029
Projektvolumen 598192
Förderquote zu 100 % durch das BMFTR gefördert
Ziehung einer photonischen Kristallfaser.
Beschreibung
Motivation
Mikrostrukturierte optische Fasern ermöglichen neuartige Konzepte der Lichtführung und gelten als Schlüsseltechnologie für Anwendungen in der Photonik, Quantentechnologie und Datenübertragung . Insbesondere Hohlkernfasern bieten durch die nahezu verlustfreie Lichtausbreitung in Luft eine deutlich reduzierte (~50 %) Signallaufzeit im Vergleich zu konventionellen Glasfasern. Gleichzeitig sind sie vielversprechend für Anwendungen in Rechenzentren, Hochleistungslasersystemen und optischer Sensorik. Die Herstellung solcher Fasern ist jedoch derzeit durch etablierte Verfahren stark eingeschränkt, sodass viele optimierte Designs nicht realisiert werden können.
Ziele und Vorgehen
Ziel des Verbundprojekts ist die Entwicklung neuartiger Herstellungsverfahren für mikrostrukturierte Quarzglasfasern mit komplexen Geometrien und ultraniedriger Dämpfung. Hierzu werden zwei Technologien zur Herstellung strukturierter Vorformen weiterentwickelt: der hochauflösende 3D-Druck photohärtbarer Nanokomposite, sowie die Extrusion thermoplastischer Nanokomposite. Ergänzt werden diese Ansätze durch Materialmodifikation und hochreine Aufbereitung der Glasstrukturen. Die Vorformen werden anschließend zu funktionalen Fasern gezogen und umfassend charakterisiert.
Innovation und Perspektiven
Das Projekt schafft erstmals einen durchgängigen Prozess zur Realisierung komplexer Mikrostrukturen, die mit konventionellen Methoden nicht zugänglich sind. Dadurch wird die Lücke zwischen simulationsbasiertem Design und experimenteller Umsetzung geschlossen. Die entwickelten Technologien eröffnen neue Perspektiven für Anwendungen in Quantentechnologien, Telekommunikation, Rechenzentren und Sensorik. Gleichzeitig besteht ein hohes Verwertungspotenzial durch die Entwicklung maßgeschneiderter Spezialfasern.
Koordinierender Projektpartner
-
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Freiburg im Breisgau
Baden-Württemberg
Dr.-Ing. Frederik Kotz-Helmer
E-Mail: frederik.kotz@imtek.uni-freiburg.de
Projektpartner
Weitere Infos
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