Neben dem Friedberger Team, das von Prof. Dr. Karl-Friedrich Klein geleitet wird, gehören Labore der Fachhochschulen Darmstadt und Wiesbaden dem Verbund an. Ziel ist es, den zuvor bereits bestehenden Austausch in Lehre und Forschung zu verstärken und gemeinsam größer angelegte Projekte zu realisieren. Dabei will man in Kooperation mit Forschungseinrichtungen und mit der Industrie neue Anwendungsgebiete für die Fasertechnologie erschließen.
Lichtstrahlen
von hoher Leistung und Leistungskonzentration werden in vielen Sparten der
industriellen Produktion, aber auch in der Medizin und Messtechnik eingesetzt.
Häufig wird dabei das Licht zielgenau auf das zu bearbeitende Objekt
fokussiert. Kommerziell erhältliche Lichtleiter ermöglichen die gezielte
Lichtführung. In der Sensorik können dazu optische Spezialfasern verwandt
werden. Deshalb sind mikrostrukturierte Fasern mit neuartigen Eigenschaften für
die Entwicklung innovativer Nachweissysteme von großer Bedeutung. Diese neue
Klasse von optischen Lichtwellenleitern unterscheidet sich von den
Standardfasern dadurch, dass die Faser nur aus einem Material besteht. Um ihren
Kern sind ringförmig Luftlöcher angeordnet, die zur Lichtführung im löcherfreien
Kernbereich konzipiert sind. Durch die Veränderung der geometrischen Form der
Löcher können die optischen Eigenschaften dieser Fasern gezielt beeinflusst
werden. Die aktuelle Forschung setzt dabei Quarzglas und Polymere ein,
Materialien, mit denen sich die Friedberger Gruppe schon seit langem
beschäftigt. An
den beteiligten Fachhochschulen haben sich durch geförderte Forschungs- und
Entwicklungsprojekte in den letzten Jahren unterschiedliche
Kompetenzschwerpunkte herausgebildet, denen sich die drei Teams auch im Rahmen
des aktuellen HMWK-Vorhabens widmen. An der FH in Friedberg konzentriert sich
Prof. Kleins Gruppe auf „Multimode-Fasern“ für industrielle und medizinische
Anwendungen. Seit der Gründung des Labors für Optische Nachrichtentechnik vor
rund zehn Jahren testet man dort kommerziell erhältliche Fasern, neue Fasertypen
und Entwicklungsmuster, die von Kooperationspartnern aus der Industrie zur
Verfügung gestellt werden. Diese Untersuchungen, in die Diplomanden und
Studierende der FH eingebunden sind, liefern Erkenntnisse darüber, ob Fasern
für Spezialanwendungen - faseroptische Spektroskopie,
Laserlicht-Übertragungssysteme, Optische Messtechnik und Sensorik - geeignet
sind. Die Arbeiten dienen auch der Verbesserung der Faserqualität und der
Entwicklung neuer Produkte. So greift z.B. UV-Licht einer bestimmten Frequenz bei
der Übertragung das Material des Lichtleiters an. Doch Forschungsergebnisse des
Friedberger Teams führten dazu, dass eine neue Quarzglasfaser mit drastisch
reduzierter Schadensanfälligkeit hergestellt werden konnte. Neben den
Quarzglasfasern widmet sich Prof. Kleins Gruppe auch der Untersuchung flexibler
Plastikfasern, die für neue Entwicklungen in der Sensortechnik interessant
sind. Die in den letzten Jahren gewonnenen Erkenntnisse werden in dem
Forschungsverbund direkt genutzt, um mikrostrukturierte Fasern zu
charakterisieren, d.h. deren Eigenschaften zu erfassen, und zu verbessern.