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Laserstrahlanalyse : Aktuelles


Themen für Qualifizierungsarbeiten


Modenanalyse neuartiger LMA-Fasern

Large-Mode-Area (LMA) Fasern sind die Antwort auf die Herausforderung, stetig wachsende Laserleistungen in Faserlasern oder Faserverstärkern zu erzeugen oder sie zum Ort ihrer Anwendung ohne Verlust der Strahlqualität zu transportieren. In verschiedenen LMA-Fasertypen, wie konventionellen Stufenindexfasern, Mehrkern- oder Photonische Kristallfasern, können dabei neben dem transversalen Grundmode auch eine gewisse Anzahl von Moden höherer Ordnung geführt werden. Diese Moden überlagern sich kohärent entsprechend ihres Leistungsanteils und ihrer relativen Phasenlage zu einem Modengemisch. Dessen elementare Strahleigenschaften, wie Intensitätsverteilung, Polarisation, Strahllagestabilität, Phasenverteilung etc., werden maßgeblich von den Moden bestimmt. Die Messung und Manipulation der auftretenden Moden ist daher Grundvoraussetzung für die Entwicklung von effizienten und störungsresistenten Transportfasern und Faserlasern.

Im Rahmen von Qualifizierungsarbeiten sollen die optischen Felder aus den genannten Wellenleitern mittels computer-generierter holographischer Filter modal zerlegt, d.h. die Leistung einzelner Moden und deren gegenseitige Phasenbeziehung bestimmt werden. Ein besonderer Schwerpunkt soll auf dem Vektorcharakter der austretenden Modengemische und deren lokalen Polarisationseigenschaften liegen. Interessant sind dabei ebenso der Einfluss äußerer Störungen (Biegung, Druck, Temperaturänderung,...) der Faser auf Modengehalt und Polarisation, sowie die Abhängigkeit von den Anregungsbedingungen.
Neben umfangreichen experimentellen Aufgaben im Umgang mit Modellfasern, computer-generierten Hologrammen und polarisations-beeinflussenden Bauelementen, gehören auch numerische Simulationen zur Beugung und Propagation der Wellenfelder, sowie die Berechnung von Fasermoden zum Aufgabenbereich.

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