Optische Sensoren erfassen Temperaturen und mechanische Belastungen
Hannover Messe (20. bis 25. März 2000)
Nervenbahnen aus Glasfasern überwachen Bauwerke, Kraftwerksanlagen und Flugzeuge
Autos und LKWs donnern täglich über die Autobahnbrücke "Dresdner Tor". Das Bauwerk aus Beton muss Wind und Wetter, Druck und Gewicht trotzen - 50 bis 100 Jahre lang. Um nicht sichtbare Alterungs-erscheinungen der Brückenkonstruktion unkompliziert und frühzeitig zu erkennen, haben Forscher von der Technischen Universität Dresden 1997 beim Bau der Brücke faseroptische Sensoren, sogenannte Faser-Bragg-Gitter, integriert. Auf der Hannover Messe präsentieren die Dresdner Wissenschaftler um Dipl.-Ing. Jens Peupelmann vom Institut für Nachrichtentechnik diese optischen Sensoren vom 20. bis 25. März 2000 (Halle 18, 1. OG, Stand J10), die hochgenau und durch elektromagnetische Störstrahlungen unbeeinflusst langzeitstabile Dehnungs- und Temperaturmessungen liefern. "Unsere Sensoren und eine speziell dafür entwickeltes Auswerte-Gerät haben mehrere Feldtests erfolgreich absolviert", berichtet Jens Peupelmann, "so dass mittlerweile ein komplettes Sensorsystem kommerziell angeboten werden kann".
"Unsere Arbeitsgruppe hat bereits 1995 die deutschlandweit ersten Faser-Bragg-Gitter hergestellt", berichtet Jens Peupelmann weiter. Faser-Bragg-Gitter sind Sensoren in Glasfasern. In den Kern der Glasfaser wird mit Hilfe eines leistungsstarken UV-Lasers ein optisches Gitter eingeschrieben. Wird das Gitter gedehnt, verändert sich die Wellenlänge des vom Gitter reflektierten Lichtes. Aus der Wellenlängenverschiebung lässt sich berechnen, ob sich das Bauwerk dehnt.
Hauptanwendungsgebiet dieser neuartigen Bauelemente war ursprünglich die optische Nachrichtentechnik, wo sie unter anderem als wellenlängenselektive Filter in WDM-Systemen und zur Dispersionskompensation eingesetzt werden. Als neues Anwendungsgebiet ist nun die Sensorik hinzu gekommen: Nicht nur in Brücken oder Kraftwerken lässt sich das Faser-Bragg-Gitter einbauen, sondern zum Beispiel auch in Flugzeugflügeln, um die Verformungen während des Fluges zu überwachen. So sollen diese Sensoren in der nächsten Airbus-Generation genutzt werden.
Für die Gitterherstellung steht den Dresdner Wissenschaftlern ein High-Tech- Labor zur Verfügung. Durch ein spezielles Herstellungsverfahren, eine leistungsfähige Software und eine große Auswahl an Phasenmasken sind Peupelmann und seine Arbeitsgruppe in der Lage, Faser-Bragg-Gitter mit nahezu beliebigen Filterfunktionen herzustellen.
Für Forschungs- und Entwicklungszwecke können kundenspezifische Faser-Bragg-Gitter mit folgenden Parametern kurzfristig entwickelt werden:
· beliebige Wellenlängen im zweiten und dritten optischen Gitter,
· Reflexionsgrad: 1 bis 99,99%,
· Bandbreite: 0,1 bis 0,8 nm,
· beliebiges Apodisationsprofil,
· in Standard- und Spezialfasern,
· mechanisch extrem stabile Gitter und
· mechanisch abstimmbare Gitter.
Informationen: Technische Universität Dresden, Institut für Nachrichtentechnik, Dipl.-Ing. Jens Peupelmann,
Telefon (03 51) 4 63-52 95, Fax (03 51) 4 63-71 63,
e-mail: peupel@entno1.et.tu-dresden.de,
oder vom 20. bis 25. März 2000 auf der Hannover Messe, Halle 18, 1. OG, Stand J10, Gemeinschaftsstand "Forschungsland Sachsen", Telefon (05 11) 4 76-25, Fax (05 11) 4 76-32.
Dresden, März 2000
Birte Urban, Telefon (03 51) 4 63-69 09
