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

Unter dem Begriff „optische Polymere“ werden Polymermaterialien zusammengefasst, die in optischen- bzw. Daten- und Signalübertragungstechnologien Verwendung finden. Hierzu werden beispielsweise Filamente (Polymer-optische Fasern/POF) aus optischen Polymeren genutzt, welche mittels Extrusions- oder Ziehprozesse unter Zuführung von Wärme hergestellt werden. Maßgeblich für deren Eignung in optischen Fasern sind die physikalischen Eigenschaften der Polymermaterialien, insbesondere der Brechungsindex sowie das Strukturbildungsverhalten der Polymere im Abkühlprozess. Vor allem sind diejenigen Materialien zur Verwendung in Polymer-optischen Technologien geeignet, die keine kristallinen Strukturen aufweisen und somit aus einer rein amorphen Phase bestehen. Polymer-optische Fasern existieren vor allem in Form von Stufenindex-Profilfasern (SI-POF) und in Form von Gradientenindex-Profilfasern (GI-POF). Während in SI-POFs eine Mehrlagenstruktur verwendet wird, in der die Faserkomponenten eine wohldefinierte Dichte und somit einen wohldefinierten Brechungsindex besitzen, weist die Dichte in GI-POFs ein zum Kern ansteigenden Wert auf, was in einem zum Faserrand hin absinkenden Bre-chungsindex mündet. In Stufenindex-Profilfasern kann man sich die Lichtweiterleitung durch Totalreflexion an der Grenzfläche der verwendeten Materialien vorstellen, während in Gradientenindex-Profilfasern eine kontinuierliche Brechung des Lichts innerhalb der Faser erfolgt. Der Fokus der vorliegenden Arbeit liegt auf der Entwicklung eines kontinuierlichen Produktionsverfahrens für hochwertige und kostengünstige POF, das abschließend hinsichtlich der Erfüllung der wirtschaftlichen Anforderungen geprüft wird.