Planare optische Wellenleiter haben für den Einsatz als Kommunikationsstruktur den Vorteil einer effizienteren Fertigung gegenüber optischen Fasern. Neben lithografischen Verfahren sind rotative Druckverfahren Gegenstand der aktuellen Forschung. Dieser Direktdruck kann prozessbedingt die optische Leistungsfähigkeit der Polymere derzeit jedoch nicht vollständig ausschöpfen. In dieser Arbeit wird daher die Benetzungssteuerung auf Foliensubstraten mittels Flexodruck zur additiven Fertigung polymerer optischer Wellenleiter untersucht. Hierzu wird ein zweistufiger Fertigungsprozess implementiert, bei dem zunächst das Substrat konditioniert und anschließend der Wellenleiterauftrag realisiert wird. Das Benetzungsverhalten und die optischen Eigenschaften der Lichtwellenleiter auf den konditionierten Foliensubstraten werden dabei durch den Auftrag mittels Aerosol-Jet und Dispensieren untersucht und charakterisiert.
Aktualisiert: 2022-09-08
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Planare optische Wellenleiter haben für den Einsatz als Kommunikationsstruktur den Vorteil einer effizienteren Fertigung gegenüber optischen Fasern. Neben lithografischen Verfahren sind rotative Druckverfahren Gegenstand der aktuellen Forschung. Dieser Direktdruck kann prozessbedingt die optische Leistungsfähigkeit der Polymere derzeit jedoch nicht vollständig ausschöpfen. In dieser Arbeit wird daher die Benetzungssteuerung auf Foliensubstraten mittels Flexodruck zur additiven Fertigung polymerer optischer Wellenleiter untersucht. Hierzu wird ein zweistufiger Fertigungsprozess implementiert, bei dem zunächst das Substrat konditioniert und anschließend der Wellenleiterauftrag realisiert wird. Das Benetzungsverhalten und die optischen Eigenschaften der Lichtwellenleiter auf den konditionierten Foliensubstraten werden dabei durch den Auftrag mittels Aerosol-Jet und Dispensieren untersucht und charakterisiert.
Aktualisiert: 2022-10-13
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Die zunehmende Vernetzung technischer Systeme erzeugt einen Bedarf an neuartigen optischen Kommunikationsstrukturen. Bisherige faserbasierte Lösungen sind durch komplexe Fertigungsprozesse und eine aufwendige Aufbau- und Verbindungstechnik gekennzeichnet. In dieser Arbeit wird daher die additive Fertigung polymerer Lichtwellenleiter mittels Flexodruck untersucht. Dabei werden insbesondere die Auswahl geeigneter Materialien, die Anpassung einer industriellen UV-Bogendruckmaschine sowie die Fluiddynamik der Farbübertragung betrachtet. Ebenso werden die Weiterverarbeitung der gedruckten Strukturen und die Integration unterschiedlicher Lichtquellen untersucht. Das Ergebnis dieser Arbeit ist die Beschreibung eines additiven Fertigungsprozesses für integrierte multimodale Polymer-Lichtwellenleiter. Diese können auf kurzen Strecken optische Netzwerke bilden und als Sensor- und Kommunikationsstrukturen eingesetzt werden. Sie bieten dabei eine erheblich größere Integrationsdichte als bisherige Systeme auf Basis optischer Fasern und sind durch den hochproduktiven Druckprozess effizient und ressourcenschonend herstellbar.
Aktualisiert: 2020-07-01
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