ISBN 9783843922784

978-3-8439-2278-4, Reihe Makromolekulare Chemie

Alexander Cichosch
Entwicklung von Materialien für den Einsatz in Polymer Optischen Faserverstärkern

255 Seiten, Dissertation Technische Universität Braunschweig (2015), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Die zunehmende Digitalisierung unserer Umwelt führt zu einer steigenden Nachfrage nach neuen Übertragungsmöglichkeiten neben den etablierten Techniken über Glasfasern, Kupferkabel oder drahtlose lokale Netzwerke. Polymer Optische Fasern (POFs, polymer optical fibers) bieten ebenfalls die Möglichkeit zur optischen Datenübertragung. Der Vorteil dieser Technik ist die einfache Handhabung der Fasern aufgrund ihrer hohen Flexibilität und ihres großen Durchmessers sowie ihr geringes Gewicht. Ein wesentlicher Nachteil beim Einsatz von POFs ist ihre hohe Dämpfung und ihre damit verbundene geringe Übertragungsreichweite.

Eine Möglichkeit dieses Problem zu überwinden ist der Einsatz von Polymer Optischen Faserverstärkern (POFAs, polymer optical fiber amplifiers). Im Rahmen dieser Arbeit wird die Entwicklung und Synthese neuer Materialien für POFAs beschrieben.

Es wird die Entwicklung eines Konzepts zur direkten Einbindung von Seltenerdmetall-komplexen in ein Polymer auf Basis von Polymethylmethacrylat (PMMA) beschrieben. Anschließend wird die Synthese der über eine funktionelle Gruppe polymerisierbaren Europium(III)- und Terbium(III)komplexe gezeigt und deren optische Eigenschaften untersucht. Hier haben besonders ß-Diketonate mit fuorierten Seitengruppen als Sättigungsliganden gute Ergebnisse gezeigt. Eine interessante Beobachtung wurde bezüglich bestimmter Terbiumkomplexe gemacht. Durch die Wahl eines bestimmten Sättigungsliganden konnte hier das Lumineszenzverhalten drastisch verändert werden.

Im zweiten Teil wird eine Polymerisationsmethode zur Herstellung von Polymervorformen, die für einen Faserziehprozess geeignet sind, evaluiert. Die radikalische Substanzpolymerisation mit Lauroylperoxid als Initiator und 1-Butanthiol als Kettenüberträger hat sich als sinnvolle Methode erwiesen. Daraufhin wird die Polymerisation von sowohl undotierten Vorformen als auch von Polymeren mit eingebundenem Farbstoff beschrieben. Zusätzlich werden Versuche zu Polymeren für Hochtemperatur Anwendungen und wenig Moden Fasern gezeigt. Für die Polymere mit Farbstoff werden ebenfalls die optischen Eigenschaften untersucht und zwei hergestellte Fasern auf ihre Verstärkereigenschaften hin überprüft.