Femtosekundenlaser-basierte Erzeugung multifunktionaler Brechzahlindex-Strukturen in Einmoden-Glasfasern

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Waltermann, Christian (VerfasserIn)
Format:	Abschlussarbeit Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Clausthal-Zellerfeld Papierflieger 2017
Schlagworte:	Lagemessung Bragg-Reflektor Femtosekundenlaser Lichtleitfaser Monomodefaser Formbeschreibung Krümmungsmessung Faseroptischer Sensor Datenerfassung Bewegungsmessung Fachhochschul-/Hochschulausbildung Angewandte Photonik Einmoden-Glasfasern Faser-Bragg-Gitter Hochschulschrift
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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS EINLEITUNG 1 1 GRUNDLAGEN 5 1.1 LICHTWELLENLEITER.................................................................................... 5 1.1.1 TOTALREFLEXION........................................................................... 6 1.1.2 EVANESZENZ UND KOPPLUNG ZWISCHEN LICHTWELLENLEITERN . . . 7 1.1.3 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE VON G LASFASERN ......................... 10 1.1.4 POLARISATION IN G LA S FA SE RN ..................................................... 14 1.2 FASER-B RAGG-G ITTER.............................................................................. 16 1.2.1 BRAGG-BEDINGUNG .................................................................... 17 1.2.2 GEKOPPELTE-MODEN-THEORIE .................................................. 19 1.2.3 MATHEMATISCHE E IGENSCHAFTEN............................................... 20 1.3 NICHT LINEARE LICHT-MATERIE WECHSELWIRKUNG ..................................... 23 1.3.1 ABSORPTION IN TRANSPARENTEN D IE LE K TRIK A ............................ 25 1.3.2 PROZESSE DER MATERIALUMWANDLUNG ........................................ 27 1.3.3 ZEITLICHE DYNAMIK ................................................................. 29 1.4 FBG-BASIERTE S E N SO RIK ....................................................................... 30 1.4.1 ALLGEMEINE FUNKTIONSWEISE..................................................... 30 1.4.2 EINFACHE BRAGG-SENSOREN........................................................ 32 1.4.3 ABGELEITETE B RAGG-SENSOREN.................................................. 34 2 AUTOMATISIERTE HERSTELLUNG VON FASER-BRAGG-GITTERN MIT ULTRAKURZEN LASERPULSEN 39 2.1 BEKANNTE HERSTELLUNGSMETHODEN VON F B G ..................................... 39 2.1.1 INTERNE STEHENDE W E LLE ........................................................... 40 2.1.2 INTERFEROMETRISCHE METHODEN UND P H ASEN M ASK E................ 41 2.1.3 PUNKTWEISE EINSCHREIBMETHODE ........................................... 43 2.2 KLASSIFIZIERUNG VON F B G .................................................................... 44 2.3 VERBESSERTE HERSTELLUNGSMETHODE ZUR PUNKT-FUER-PUNKT-PROZESSIERUNG MIT FEMTOSEKUNDEN-LASERPULSEN: EXPERIMENTELLER A U FB AU .............. 46 2.4 PROZESSIERUNG GEWOEHNLICHER BRAGG-REFLEKTOREN ............................... 51 2.4.1 ABHAENGIGKEIT DER REFLEKTIVITAET VON DER PULSENERGIE .... 54 2.4.2 EINFLUSS VERSCHIEDENER FASERSCHUTZMATERIALIEN ...................... 55 2.4.3 T EM PERATURSTABILITAET .............................................................. 58 2.4.4 ZUGFESTIGKEIT.............................................................................. 59 2.5 HERSTELLUNG KOMPLEXER G ITTERSTRUKTUREN ........................................... 63 2.5.1 A PODISIERU N G ........................................................................... 63 2.5.2 CHIRPED F B G ........................................................................... 66 2.5.3 PHASENVERSCHOBENE G I T T E R ..................................................... 68 3 CLADDING-WELLENLEITER MIT FBG IN EIN-MODEN GLASFASERN 73 3.1 WELLENLEITER IN FLACHEN G LASSUBSTRATEN............................................... 73 3.1.1 P ROZESSIERUNG........................................................................... 74 3.1.2 BRECHZAHLKONTRAST..................................................................... 75 3.1.3 TRANSMISSION ........................................................................... 77 3.2 CLADDING-WELLENLEITER IN EINMODEN-GLASFASERN ............................... 78 3.2.1 P ROZESSIERUNG........................................................................... 79 3.2.2 ERREICHBARER B RECHZAHLKONTRAST............................................ 82 3.3 SIMULATIONEN VON EVANESZENTEN W ELLENLEITERN .................................. 84 3.3.1 P RINZIP ....................................................................................... 84 3.3.2 EINFLUSS VON BRECHZAHL UND WELLENLEITERDURCHMESSER .... 86 3.4 CLADDING-WELLENLEITER MIT F B G ........................................................ 92 3.5 NEUARTIGE FASEROPTISCHE SENSORKONZEPTE BASIEREND AUF CWG MIT FBG 94 3.5.1 CWG-BIEGESENSOR..................................................................... 95 3.5.2 WEITERE NEUARTIGE SENSORKONZEPTE......................................... 101 4 FASEROPTISCHE 3D-FORMSCHAETZUNG UND -POSITIONSBESTIMMUNG - FIBER NAVI 105 4.1 EINFUEHRUNG IN DIE 3D-NAVIGATION UND FORM SCHAETZUNG ....................... 106 4.1.1 GEOMETRISCHE FORMREKONSTRUKTION......................................... 108 4.1.2 INTERPOLATION ........................................................................... 111 4.1.3 DYNAMIKBEREICH........................................................................ 114 4.2 CHARAKTERISIERUNG VON 3D-FORM-SENSOREN.............................................117 4.2.1 KALIBRATIONSMESSUNGEN ........................................................... 117 4.2.2 3D -FORM SCHAETZUNG.................................................................. 123 4.2.3 VERGLEICH ZWISCHEN FASERBUENDEL- UND CWG-3D-FORMSENSOREN 129 4.3 FASEROPTISCHE T ORSIONSANALYSE ........................................................... 130 4.3.1 DETEKTIONSKONZEPT .................................................................. 131 4.3.2 CHARAKTERISIERUNG TORSIONSSENSOR......................................... 133 5 ANWENDUNG FASEROPTISCHER FORM- UND BEWEGUNGSERFASSUNG 137 5.1 NAVIGATION MINIMALINVASIVER MEDIZINTECHNISCHER G E R AE TE ................... 138 5.2 BEWEGUNGSERFASSUNG FUER INTELLIGENTE MENSCH-MASCHINE-SCHNITTSTELLEN 141 5.2.1 VIRTUELLE REKONSTRUKTION VON HANDBEWEGUNGEN UND GESTEN ( CYBER-GLOVE) ........................................................................... 141 5.2.2 INTELLIGENTE FERNSTEUERUNG VON MASCHINEN ................................ 145 5.3 AUSBLICK: LAB-IN-A-FIBER........................................................................... 146 6 ZUSAMMENFASSUNG 149 LITERATURVERZEICHNIS 153
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spelling	Waltermann, Christian Verfasser aut Femtosekundenlaser-basierte Erzeugung multifunktionaler Brechzahlindex-Strukturen in Einmoden-Glasfasern Christian Waltermann 201702 Clausthal-Zellerfeld Papierflieger 2017 176 Seiten 21 cm x 15 cm, 295 g txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Dissertation Technische Universität Clausthal 2017 Lagemessung (DE-588)4206329-2 gnd rswk-swf Bragg-Reflektor (DE-588)4262089-2 gnd rswk-swf Femtosekundenlaser (DE-588)4273256-6 gnd rswk-swf Lichtleitfaser (DE-588)4167589-7 gnd rswk-swf Monomodefaser (DE-588)4196888-8 gnd rswk-swf Formbeschreibung (DE-588)4748539-5 gnd rswk-swf Krümmungsmessung (DE-588)4165811-5 gnd rswk-swf Faseroptischer Sensor (DE-588)4123189-2 gnd rswk-swf Datenerfassung (DE-588)4011123-4 gnd rswk-swf Bewegungsmessung (DE-588)4145152-1 gnd rswk-swf Fachhochschul-/Hochschulausbildung Angewandte Photonik Einmoden-Glasfasern Faser-Bragg-Gitter (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Lichtleitfaser (DE-588)4167589-7 s Monomodefaser (DE-588)4196888-8 s Bragg-Reflektor (DE-588)4262089-2 s Femtosekundenlaser (DE-588)4273256-6 s Faseroptischer Sensor (DE-588)4123189-2 s Datenerfassung (DE-588)4011123-4 s Lagemessung (DE-588)4206329-2 s Bewegungsmessung (DE-588)4145152-1 s Formbeschreibung (DE-588)4748539-5 s Krümmungsmessung (DE-588)4165811-5 s DE-604 Papierflieger Verlag (DE-588)1064204619 pbl DNB Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=029671105&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis
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