DE102011086029A1

DE102011086029A1 - Verfahren zur Herstellung eines Faser-Gitters

Info

Publication number: DE102011086029A1
Application number: DE102011086029A
Authority: DE
Inventors: Michael Koerdt; Simon Kibben
Original assignee: Bremer Institut fuer Angewandte Strahltechnik BIAS GmbH
Current assignee: Bremer Institut fuer Angewandte Strahltechnik BIAS GmbH
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2011-11-09
Publication date: 2013-05-16
Anticipated expiration: 2031-11-10
Also published as: DE102011086029B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Faser-Gitters (6), bei dem in einem Bestrahlungsschritt eine als Lichtwellenleiter ausgebildete perfluorierte Polymerfaser (1) mit kohärentem Licht (5) derart bestrahlt wird, dass in der Polymerfaser (1) in deren Längsrichtung eine periodische Variation ihres Brechungsindex bewirkt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Faser-Gitters sowie einen Lichtwellenleiter mit einem darin integrierten Faser-Gitter.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, mittels Laserlicht Muster bzw. Gitter in optische Einrichtungen aus Polymer-Material einzubringen. In der Druckschrift DE 2112575 wird die Erzeugung eines Musters unterschiedlicher Brechungsindizes mit ultraviolettem Laserlicht in einem polymerisierbarem Material beschrieben. Das Dokument US 6 023 545 A offenbart die Herstellung eines Wellenlängenfilters auf einem Substrat aus Polymermaterial unter Verwendung von Laserlicht, welches über eine Phasenmaske das Substrat bestrahlt.
Das Dokument DE 601 29 847 T2 beschreibt planare integriert-optische Elemente, bei deren Herstellung perfluorierte, photopolymerisierbare Zusammensetzungen UV-Strahlung ausgesetzt werden.
Die Ausbildung von Faser-Bragg-Gittern bzw. langperiodischen Faser-Gittern in optischen Fasern aus Polymer-Material unter Verwendung von Laserlicht ist an sich bekannt. Dabei werden als Polymere unter anderem Polymethylmethacrylat verwendet. Durch die Bestrahlung mit Laserlicht wird eine periodische Variation des Brechungsindex in der Faser in deren Längsrichtung erreicht, wodurch ein Faser-Gitter ausgebildet wird. Durch die Variation der Brechzahl kommt es bei der Verwendung der Faser als Lichtwellenleiter zur wellenlängenabhängigen Reflexion bzw. Resonanz von in der Faser geleitetem Licht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Art von faseroptischem Lichtwellenleiter mit darin integriertem Faser-Gitter zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 bzw. den Lichtwellenleiter gemäß Patentanspruch 19 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in einem Bestrahlungsschritt eine als Lichtwellenleiter ausgebildete perfluorierte Polymerfaser mit insbesondere kreisförmigem Querschnitt mit kohärentem Licht derart bestrahlt, dass in der Polymerfaser in deren Längsrichtung eine periodische Variation ihres Brechungsindex bewirkt wird und hierdurch ein Faser-Gitter im Inneren der Faser ausgebildet wird. Die periodische Variation des Brechungsindex und damit das Faser-Gitter können dabei im gesamten Faserquerschnitt oder auch nur in einem Teilbereich des Faserquerschnitts ausgebildet sein.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Faser-Gitter in der Form eines Faser-Bragg-Gitters hergestellt, welches eine wellenlängenabhängige Reflexion von in der Faser geleitetem Licht bewirkt. Ggf. kann jedoch auch ein sog. langperiodisches Faser-Gitter hergestellt werden, bei dem eine wellenlängenabhängige resonante Kopplung auftritt, welche das Transmissionsspektrum der Faser beeinflusst. Langperiodische Faser-Gitter können für sensorische Zwecke eingesetzt werden und finden auch Anwendung in der optischen Nachrichtentechnik. Die Gitterperiode von langperiodischen Faser-Gittern hat insbesondere Werte von 50 bis 1000 µm und die Gitterlänge beträgt vorzugsweise einige Zentimeter. Faser-Bragg-Gitter und langperiodische Gitter sowie deren physikalische Wirkprinzipien sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt und werden deshalb nicht im Detail erläutert.
Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, dass an sich bekannte perfluorierte Polymerfasern geeignet sind, um in diesen Fasern Faser-Gitter auszubilden. D. h., es wurde von den Erfindern erkannt, dass perfluorierte Polymerfasern eine ausreichende Photosensitivität aufweisen, so dass der Brechungsindex der Fasern bei der Bestrahlung mit kohärentem Licht in einem geeigneten Herstellungsverfahren derart verändert werden kann, dass im Inneren der Faser ein Faser-Gitter entsteht.
Die Periode des Faser-Gitters kann unterschiedlich gewählt werden und insbesondere kann sich die Periode auch in Längsrichtung der Faser verändern. Das kohärente Licht und die darauf basierende Variation des Brechungsindex können ebenso verschieden ausgestaltet sein. Z.B. kann das kohärente Licht zur Ausbildung des Faser-Gitters geeignet moduliert werden, wie weiter unten näher erläutert wird. Dabei hat sich eine Modulation des Lichts, mit der eine sinusförmige Intensitätsverteilung erreicht wird, als praktikabel erwiesen.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Lichtwellenleiter mit Faser-Gitter weisen besondere Vorteile auf. Insbesondere zeichnen sich perfluorierte Polymerfasern durch eine deutlich geringere Dämpfung und eine größere Transmissivität vor allem im infraroten Spektralbereich als andere Polymerfasern aus. Demzufolge können die im Rahmen der Erfindung hergestellten Lichtwellenleiter sehr gut als optische Datenleitungen verwendet werden, da sie eine Datenübertragung mit hohen Bitraten sicherstellen. Über das Faser-Gitter ist es dabei möglich, ein enges Wellenlängenband aus einem breiten Signal herauszufiltern. Darüber hinaus weist der erfindungsgemäß hergestellte Lichtwellenleiter mit Faser-Gitter aufgrund der Verwendung einer perfluorierten Polymerfaser einen ähnlichen Brechungsindex wie Wasser auf, so dass der Lichtwellenleiter im Bereich der Biosensorik zur Detektion von Veränderungen in Flüssigkeiten eingesetzt werden kann. Dabei ist es von Vorteil, dass der Lichtwellenleiter im Vergleich zu Polymerfasern aus Polymethylmethacrylat weniger Wasser aufnimmt und chemisch beständiger ist. Ferner ist durch die Verwendung von perfluorierten Polymerfasern eine große Dehnungsfähigkeit der Faser gegeben, so dass sich der Lichtwellenleiter auch sehr gut zur Messung von Dehnungen eignet, denn das Reflexionsverhalten bzw. Transmissionsverhalten des Faser-Gitters hängt von der Dehnung der Faser ab. Ein weiterer Einsatzbereich ist die Verwendung des Lichtwellenleiters zur Messung von Temperaturen, denn das Reflexionsverhalten bzw. Transmissionsverhalten des Faser-Gitters ist auch temperaturabhängig. Zudem können Faser-Gitter in der Ausgestaltung als Faser-Bragg-Gitter in bestimmten Fällen vorteilhaft als Reflektoren in Laserresonatoren eingesetzt werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Polymerfaser in dem Bestrahlungsschritt mit kohärentem Licht bestrahlt, welches derart moduliert ist, dass in der Polymerfaser in deren Längsrichtung die periodische Variation ihres Brechungsindex bewirkt wird. Alternativ oder zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, dass die Polymerfaser in dem Bestrahlungsschritt entlang ihrer Längsrichtung (d. h. an verschiedenen, in Längsrichtung zueinander versetzten Positionen) punktweise mit einem Strahl aus kohärentem Licht (insbesondere mit einem Laserstrahl) derart bestrahlt wird, dass in der Polymerfaser in deren Längsrichtung die periodische Variation ihres Brechungsindex bewirkt wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird im erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren eine einmodige oder mehrmodige Polymerfaser verwendet, wobei einmodige Polymerfasern insbesondere für Anwendungen interessant sind, bei denen z. B. eine einfache Auswertung des Signals des Faser-Gitters gefordert wird. Mehrmodige Polymerfasern sind hingegen besonders interessant für Anwendungen, wo z. B. einfache Verkopplungen im Vordergrund stehen. Die Polymerfaser umfasst zur Ausbildung des Faser-Gitters vorzugsweise Polyperfluorobutenylvinylether. Die Erfinder haben erkannt, dass dieses Material besonders geeignet ist, um darin Faser-Gitter einzuschreiben. Polyperfluorobutenylvinylether ist dabei durch folgende chemische Formel gegeben.
Polyperfluorobutenylvinylether ist auch unter dem Namen CYTOP (Cyclic Transparent Optical Polymer) bekannt.
Die Erfinder konnten nachweisen, dass sich insbesondere die perfluorierte Polymerfaser vom Typ GigaPOF-50SR (http://www.chromisfiber.com/pdf/SP-FB-01_GigaPOF50SR.pdf) der Firma Chromis Fiberoptics, Inc. zur Einschreibung des Faser-Gitters eignet.
Ebenso können die folgenden perfluorierten Polymerfasern der Firma Chromis zum Einscheiben des Faser-Gitters zum Einsatz kommen:
GigaPOF-62LD (http://www.chromisfiber.com/pdf/SP-FB-04_GigaPOF62LD.pdf)
GigaPOF-120LD (http://www.chromisfiber.com/pdf/SP-FB-05_GigaPOF120LD.pdf)
GigaPOF-62SR (http://www.chromisfiber.com/pdf/SP-FB-02_GigaPOF62SR.pdf)
GigaPOF-120SR (http://www.chromisfiber.com/pdf/SP-FB-03_GigaPOF120SR.pdf)
MedPOF (http://www.chromisfiber.com/pdf/MedPOF_FINAL.pdf)
Ferner können die perfluorierte Polymerfaser Lucina der Firma Asahi Glass CO., LTD. oder die Faser vom Typ GIP120/500 (http://www2.leoni-fiber-optics.com/produkte/faserspezifikationen/pof/pof-gi.pdf) der Firma Leoni zum Einscheiben des Faser-Gitters verwendet werden.
Weitere, zum Einschreiben eines Faser-Gitters verwendbare Fasern sind die Fasern vom Typ ID062 oder ID120 der Firma SEKISUI CHEMICAL CO., LTD. (http://www.sekisuichemical.com/about/whatsnew/101117.html) oder perfluorierte Polymerfasern der Firma Random Technologies LLC (http://www.random technologies.com/).
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird im Rahmen der Herstellung des Faser-Gitters eine Polymerfaser eingesetzt, welche einen Faserkern und einen Fasermantel umfasst, wobei durch die Bestrahlung mit kohärentem Licht der Brechungsindex des Faserkerns und insbesondere ausschließlich des Faserkerns variiert wird, wobei der Brechungsindex des Faserkerns für sichtbares Licht zumindest im Zentrum des Faserkerns bei etwa 1,35 und insbesondere bei etwa 1,356 liegt.
Eine besonders hohe Photosensivität zur Ausbildung eines Faser-Gitters wird dann erreicht, wenn die Polymerfaser und insbesondere der Faserkern mit Dotierungsmolekülen dotiertes Polyperfluorobutenylvinylether umfasst, wobei als Dotierungsmoleküle vorzugsweise Moleküle mit Kohlenstoffdoppelbindungen, besonders bevorzugt mit einem oder mehreren aromatischen Ringen, und/oder mit den Bestandteilen Chlor und/oder Brom verwendet werden und wobei die Dotierungsmoleküle insbesondere in einer Konzentration von 20 Gewichts-Prozent oder weniger, vorzugsweise zwischen 3 und 14 Gewichts-Prozent, vorhanden sind. Moleküle mit Kohlenstoffdoppelbindungen werden insbesondere in Kombination mit einem Bestrahlungsschritt eingesetzt, bei dem ultraviolettes Licht verwendet wird, denn diese Dotierungsmoleküle stellen Absorptionszentren für ultraviolette Strahlung dar, insbesondere im Bereich der Wellenlänge von 248 nm.
Ein bevorzugt verwendetes Dotierungsmolekül ist Chlortrifluorethen (CTFE). Es handelt sich dabei um eine Verbindung von aliphatischen Gruppen ohne Benzenring mit folgender Struktur (Quelle: Tanaka, C.; Watanabe, Y.; Murofushi, H.: Development of perfluorinated GI-POF with double cladding Layer, 16th International Conference on Plastic Optical Fibers, Proceedings POF 2007, September 10–12, 2007, Turin, Italy, 2007, Fiber Optics Weekly Update 52, 127–130):
Weitere verwendbare Dotierungsmoleküle sind die Moleküle, welche in der Druckschrift Naritomi, M.; Murofushi, H.; Nakashima, N.: Dopants for a Perfluorinated Graded Index Polymer Optical Fiber Bull. Chem. Soc. Jpn., 2004, 77, 2121–2127, genannt sind, wobei die Dotierstoffe 11 und 13 aus 3 dieser Druckschrift besonders geeignet sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Faserkern der perfluorierten Polymerfaser von einem Fasermantel mit einem anderen Brechungsindex als der Faserkern umgeben, wobei der Fasermantel vorzugsweise undotiertes Polyperfluorobutenylvinylether umfasst und/oder vorzugsweise einen Brechungsindex für sichtbares Licht von etwa 1,34, insbesondere von etwa 1,342, aufweist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Polymerfaser mit Licht im ultravioletten Wellenlängenspektrum bestrahlt, insbesondere mit Licht einer Wellenlänge zwischen 175 nm und 325 nm, vorzugsweise zwischen 190 nm und 310 nm, und besonders bevorzugt mit Licht einer Wellenlänge ausgewählt aus 193 nm, 222 nm, 246 nm, 248 nm, 266 nm, 308 nm. Besonders vorteilhaft hat sich dabei die Wellenlänge von 248 nm erwiesen.
Das kohärente Licht zur Bestrahlung der Polymerfaser wird in einer besonders bevorzugten Ausführungsform mittels eines Lasers erzeugt, wobei hierfür insbesondere ein Excimer-Laser und/oder ein HeCd-Laser und/oder ein frequenzverdoppelter Argonionen-Laser und/oder ein frequenzvervielfachter Festkörperlaser, insbesondere ein frequenzvervielfachter Nd:YAG-Laser, und/oder ein frequenzvervielfachter Alexandrit-Laser verwendet werden.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird durch die Bestrahlung mit kohärentem Licht im Abschnitt der Polymerfaser, in dem das Faser-Gitter ausgebildet ist, in deren Längsrichtung eine Variation des Brechungsindex im Bereich von 10^–3 oder weniger erreicht.
Für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren hat sich im Rahmen der Bestrah-lung der Polymerfaser eine Lichtbestrahlungsdosis zwischen 0,1 und 5 kJ/cm² als besonders vorteilhaft erwiesen.
Wird das Faser-Gitter über moduliertes kohärentes Licht ausgebildet, so kann die Modulation des Lichts verschieden erzeugt werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird hierzu ein an sich bekanntes Phasengitter verwendet, bei dem über Interferenz der am Gitter gebeugten Strahlung eine geeignete Lichtmodulation bewirkt wird. In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform wird mittels eines Interferometers über Interferenz eine geeignete Lichtmodulation bewirkt. Der kohärente Lichtstrahl (insbesondere ein Laserstrahl) wird in dem Interferometer in zwei Lichtstrahlen aufgeteilt und/oder es werden aus dem Lichtstrahl zwei Wellenfronten erzeugt. Diese zwei Lichtstrahlen und/oder zwei Wellenfronten werden in geeigneter Weise zur Überlagerung gebracht. Ggf. kann die Modulation des Lichts auch über ein Amplitudengitter erzeugt werden, wobei diese Variante insbesondere zum Einschreiben eines langperiodischen Faser-Gitters verwendet wird.
Je nach Anwendungsfall kann der Bestrahlungsschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Normalatmosphäre und/oder im Vakuum und/oder in einer künstlichen Gasatmosphäre erfolgen, welche insbesondere Sauerstoff (ggf. nur Sauerstoff) und/oder Stickstoffdioxid und/oder eine oder mehrere gasförmige Halogenverbindungen (z.B. Chlormethan) umfasst, wobei der Druck der künstlichen Gasatmosphäre insbesondere zwischen 1 und 10 bar, vorzugsweise zwischen 1 und 4 bar, liegt und/oder die Temperatur während der Bestrahlung vorzugsweise bei 80°C oder weniger und insbesondere zwischen 22°C und 25°C liegt. Die genannten Werte für die Temperatur können dabei für jede der genannten Atmosphären, d. h. für Normalatmosphäre, künstliche Gasatmosphäre und Vakuum, verwendet werden.
Die Erfinder konnten nachweisen, dass besonders effizient Faser-Gitter in die perfluorierte Polymerfaser eingeschrieben werden können, wenn die Polymerfaser vor dem Bestrahlungsschritt gelagert wird, insbesondere im Vakuum und/oder unter Normalatmosphäre und/oder in einer künstlichen Gasatmosphäre, welche insbesondere Sauerstoff (ggf. nur Sauerstoff) und/oder Stickstoffdioxid und/oder eine oder mehrere gasförmige Halogenverbindungen (z.B. Chlormethan) umfasst, wobei der Druck der künstlichen Gasatmosphäre bei der Lagerung der Polymerfaser vorzugsweise zwischen 2 und 300 bar und besonders bevorzugt zwischen 4 und 100 bar liegt und/oder die Lagertemperatur vorzugsweise bei 80°C oder weniger und insbesondere zwischen 22°C und 25°C liegt und/oder die Lagerzeit vorzugsweise zwischen 1 Stunde und 300 Stunden und insbesondere zwischen 1 Stunde und 50 Stunden liegt. Die genannten Werte für die Lagertemperatur und die Lagerzeit können dabei für jede der genannten Atmosphären, d. h. für Normalatmosphäre, künstliche Gasatmosphäre und Vakuum, verwendet werden. Die Lagertemperatur ist auf jeden Fall so zu wählen, dass sie unter der Glasübergangstemperatur des Materials der Polymerfaser liegt.
Durch die Lagerung der Polymerfaser in einer künstlichen Gasatmosphäre und insbesondere in einer Sauerstoffatmosphäre wird erreicht, dass die Moleküle bzw. Atome der Atmosphäre in die perfluorierte Polymerfaser diffundieren, was sich positiv auf die Photosensitivität und damit auf die Ausbildung des Faser-Gitters auswirkt. Insbesondere kann nach der Lagerung die Bestrahlungsdosis im nachfolgenden Bestrahlungsschritt zur Ausbildung des Faser-Gitters vermindert werden.
Gegebenenfalls kann die Faser vor der Lagerung in der künstlichen Gasatmosphäre im Vakuum gelagert werden, wobei die Lagerzeit insbesondere 1 bis 10 Tage be
trägt. Als Lagertemperatur haben sich 80°C oder weniger und insbesondere eine Temperatur zwischen 22°C und 25°C als praktikabel erwiesen. Durch die Lagerung im Vakuum wird das freie Volumen des Polymers evakuiert. Durch die Evakuierung wird erreicht, dass die Moleküle bzw. Atome der künstlichen Gasatmosphäre bei der anschließenden Lagerung schneller in die perfluorierte Polymerfaser diffundieren und das freie Volumen füllen, was eine Verkürzung der erforderlichen Lagerungszeit bewirkt.
In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform wird nach dem Bestrahlungsschritt die Polymerfaser getempert, insbesondere bei einer Temperatur zwischen 60°C und 120°C und besonders bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 80°C und 120°C. Die Temperatur ist dabei immer derart zu wählen, dass sie unter der Glasübergangstemperatur der perfluorierten und modifizierten Polymerfaser liegt. Durch den nachfolgenden Temperschritt wird eine Stabilisierung der verschiedenen Zonen mit unterschiedlichen Brechungsindizes erreicht.
Der Schritt des Temperns wird in einer bevorzugten Variante über eine Zeitdauer zwischen 1 Stunde und 300 Stunden, insbesondere zwischen 4 Stunden und 18 Stunden, durchgeführt. Der Schritt kann dabei wiederum in einer künstlichen Gasatmosphäre stattfinden, welche insbesondere Sauerstoff umfasst und gegebenenfalls aus reinem Sauerstoff besteht. Gegebenenfalls kann das Tempern auch im Vakuum oder in Normalatmosphäre durchgeführt werden.
Neben dem oben beschriebenen Verfahren betrifft die Erfindung ferner einen Lichtwellenleiter mit Faser-Gitter, wobei der Lichtwellenleiter eine perfluorierte Polymerfaser umfasst, wobei in der Polymerfaser in deren Längsrichtung ihr Brechungsindex periodisch variiert und hierdurch ein Faser-Gitter und insbesondere ein Faser-Bragg-Gitter und/oder ein langperiodisches Faser-Gitter im Inneren der Faser ausgebildet ist. Solche Lichtwellenleiter haben besondere Vorteile und eignen sich sehr gut zur Verwendung in der optischen Signalübertragung bzw. im Bereich der Biosensorik bzw. als Dehnungssensoren oder Temperatursensoren bzw. in Laserresonatoren, wie bereits weiter oben erläutert wurde.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Polymerfaser dabei Polyperfluorobutenylvinylether und/oder sie ist eine einmodige oder vielmodige Polymerfaser. Es können dabei die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Fasertypen der genannten Firmen eingesetzt werden, insbesondere die Faser vom Typ GigaPOF-50SR der Firma Chromis Fiberoptics, Inc.
Vorzugsweise umfasst die Polymerfaser einen Faserkern und einen Fasermantel, wobei die periodische Variation des Brechungsindex in Längsrichtung im Faserkern und vorzugsweise ausschließlich im Faserkern erfolgt, wobei der Brechungsindex des Faserkerns für sichtbares Licht zumindest im Zentrum des Faserkerns bei etwa 1,35 und insbesondere bei etwa 1,356 liegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Faserkern mit Dotierungsmolekülen dotiertes Polyperfluorobutenylvinylether, wobei die Dotierungsmoleküle vorzugsweise Moleküle mit Kohlenstoffdoppelbindungen, besonders bevorzugt mit einem oder mehreren aromatischen Ringen, und/oder Moleküle mit den Bestandteilen Chlor und/oder Brom, insbesondere Chlortrifluorethen, umfassen und wobei die Dotierungsmoleküle insbesondere in einer Konzentration von 20 Gewichts-Prozent oder weniger, vorzugsweise zwischen 3 und 14 Gewichts-Prozent, vorhanden sind. Es können dabei die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Dotierungsmoleküle verwendet werden.
In einer weiteren Variante ist der Faserkern von einem Fasermantel mit einem anderen Brechungsindex als der Faserkern umgeben ist, wobei der Fasermantel vorzugsweise undotiertes Polyperfluorobutenylvinylether umfasst und/oder vorzugsweise einen Brechungsindex für sichtbares Licht von etwa 1,34, insbesondere etwa 1,342, aufweist.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Lichtwellenleiters variiert im Abschnitt der Polymerfaser, in der das Faser-Gitter ausgebildet ist, der Brechungsindex in Längsrichtung im Bereich von 10^–3 oder weniger.
Das Faser-Gitter in dem erfindungsgemäßen Lichtwellenleiter wird in einer besonders bevorzugten Ausführungsform mit dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren bzw. einer oder mehrerer Varianten dieses Verfahrens ausgebildet.
Wie bereits oben erwähnt, eignet sich der Lichtwellenleiter für verschiedene Verwendungen. Insbesondere kann der Lichtwellenleiter Bestandteil eines Temperatursensors und/oder eines Dehnungssensors und/oder einer Signalübertragungseinrichtung sein. Ebenso kann der Lichtwellenleiter Bestandteil eines Sensors zur Analyse von wasserbasierten Flüssigkeiten und aufgrund seiner chemischen Beständigkeit auch von anderen Flüssigkeiten sowie Gasen sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten 1 bis 4 detailliert beschrieben. Diese Figuren zeigen aufeinander folgende Schritte einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Faser-Gitters in der Form eines Faser-Bragg-Gitters.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren basierend auf dem Einschreiben eines Faser-Bragg-Gitters in eine perfluorierte Polymerfaser aus Polyperfluorobutenylvinylether (im Folgenden auch abgekürzt mit PFBVC) beschrieben. Dieses Material ist auch unter dem Handelsnamen CYTOP bekannt. Diese Faser ist in 1 mit Bezugszeichen 1 bezeichnet und umfasst einen Faserkern und einen Fasermantel, welche nicht separat dargestellt sind. Der Gesamtdurchmesser der Faser liegt bei etwa 90 µm, wobei der Faserkern einen Durchmesser von etwa 50 µm einnimmt. Das PFBVC-Material im Faserkern ist dabei mit geeigneten Dotierungsmolekülen dotiert. Varianten von verwendbaren Dotierungsmolekülen sind dabei im Vorangegangenen beschrieben worden. Das perfluorierte Polymerfaser-Material mit den darin enthaltenen Dotierungsmolekülen ist photosensitiv in Bezug auf Laserstrahlung mit geeigneter Wellenlänge, d. h. der Brechungsindex dieses Materials kann durch Bestrahlung mit Laserlicht verändert werden. Diese Erkenntnis wird dazu genutzt, um in geeigneter Weise ein Faser-Bragg-Gitter in die Polymerfaser einzubringen. In der Ausführungsform der 1 wird als perfluorierte Polymerfaser die Faser GigaPOF-50SR der Firma Chromis Fiberoptics, Inc. verwendet. Es hat sich gezeigt, dass diese Faser sehr gut geeignet ist, um hierin über Laserstrahlung Faser-Bragg-Gitter einzuschreiben. Die Faser ist dabei mit einem Stützmantel 2 umgeben, der lediglich zur mechanischen Stabilisierung dient. Der Gesamtdurchmesser der Faser mit Stützmantel liegt in etwa bei 500 µm.
Im Rahmen des hier beschriebenen Verfahrens wird in einem ersten Schritt, der in 1 gezeigt ist, zunächst in einem vorbestimmten Bereich 3 der Stützmantel 2 entfernt. Dies erfolgt durch chemische Behandlung des Stützmantels mit Chloroform. In einem nächsten Schritt, der in 2 gezeigt ist, wird die Faser dann in einer Kammer 4 gelagert. In der hier beschriebenen Ausführungsform befindet sich in der Kammer 4 eine Atmosphäre aus reinem Sauerstoff. Der Druck der Atmosphäre liegt in etwa zwischen 4 und 10 bar. Die Temperatur in der Kammer 4 liegt zwischen 22°C und 25°C. Gegebenenfalls kann die Temperatur auch höher sein, sie sollte jedoch die Glasübergangstemperatur des Polymers nicht überschreiten. Durch die Lagerung in der Sauerstoffatmosphäre wird erreicht, dass die Sauerstoffmoleküle in die Faser 1 diffundieren. Es hat sich gezeigt, dass hierdurch im nachfolgenden Laserbestrahlungsschritt mit weniger Dosis bestrahlt werden kann, um eine ausreichende Brechzahländerung innerhalb der Faser zu bewirken.
Die Lagerzeit in der Kammer 4 kann verschieden eingestellt werden. Eine Lagerzeit von zwischen einer Stunde bis maximal 300 Stunden hat sich als praktikabel erwiesen. Mit längeren Lagerzeiten können keine weiteren Verbesserungen im Hinblick auf eine Verminderung der Bestrahlungsdosis im nachfolgenden Bestrahlungsschritt erreicht werden. Gegebenenfalls kann bei der Lagerung gemäß der 2 anstatt einer reinen Sauerstoffatmosphäre auch eine andere Atmosphäre verwendet werden, in der anstatt bzw. zusätzlich zum Sauerstoff andere Moleküle, wie zum Beispiel Chlor oder Brom oder Stickstoffdioxid, enthalten sind. Auch solche Gase können die Photosensitivität des Materials erhöhen und damit die Bestrahlungsdosis im nachfolgenden Bestrahlungsschritt vermindern.
Im Schritt gemäß 3 wird nunmehr durch Bestrahlung mit einem UV-Laser ein Gitter in die Faser im Bereich ohne Stützmantel eingeschrieben. Je nach Anwendungsfall können dabei verschiedene Laserquellen verwendet werden. Als besonders praktikabel haben sich dabei schmalbandige Excimer-Laser mit Emissionswellenlängen von 193 nm und 248 nm erwiesen. Bei diesen Wellenlängen wird aufgrund der günstigen Photonenenergien eine effektive photochemische Anregung der Polymer-Moleküle und damit eine effiziente Brechungsindexmodulation ermöglicht. Es ist hierbei von Vorteil, dass das Grundmaterial PFBVC bei der Wellenlänge von 193 nm und 248 nm eine ausreichend große Transparenz aufweist, so dass eine nahezu homogene Brechungsindexmodifizierung über den gesamten Faserkernquerschnitt der Polymerfaser 1 erreicht wird.
Zur Modulation des Brechungsindex ist es erforderlich, dass auch die Laserstrahlung geeignet moduliert ist. Dies wird gemäß 3 durch eine an sich bekannte Phasenmaske erreicht, mit der das Laserlicht gebeugt wird und verschiedene Beugungsordnungen zur Interferenz gebracht werden. In 3 ist eine Zweistrahlinterferenz entsprechend gebeugter Laserstrahlen 5 wiedergegeben. Es wird dabei eine sinusförmige Intensitätsverteilung des Laserlichts generiert, welche in die Faser 1 eingebracht wird. Durch die Variation der Intensität der Strahlung wird auch eine entsprechende Modulation des Brechungsindex mit der Periode der sinusförmigen Strahlverteilung erreicht, wodurch in an sich bekannter Weise ein Faser-Bragg-Gitter 6 in die Faser 1 eingeschrieben wird. Die Periode des Gitters liegt dabei insbesondere zwischen 0,3 und 1,2 μm, z.B. zwischen 0,4 und 1,1 μm, und das eingeschriebene Gitter erstreckt sich in Längsrichtung der Faser zum Beispiel in einem Bereich von in etwa 10 mm. Zur Ausbildung des Faser-Bragg-Gitters hat sich eine Bestrahlungsdosis von 0,5 kJ/cm² bis 5 kJ/cm² bei einer Wellenlänge des zur Bestrahlung verwendeten Laserlichts von 248 nm als praktikabel erwiesen. Erfolgt eine entsprechend lange Sauerstoffbeladung im Vorbehandlungsstadium gemäß 2, kann die Dosis auch geeignet vermindert werden und bis auf einen Wert von 0,1 kJ/cm² herabgesetzt werden. Diese Bestrahlungsdosis wird insbesondere für eine zur Bestrahlung verwendete Laserlichtwellenlänge von 193 nm eingestellt.
Je nach Anwendungsfall kann die Struktur des Faser-Bragg-Gitters durch geeignete Modulation der Bestrahlung variiert werden. Insbesondere kann durch ein geeignetes Strahlungsprofil im Querschnitt, zum Beispiel durch ein gaußförmiges Strahlungsprofil, eine unterschiedliche Variation des Brechungsindex in der Faser in Längsrichtung erreicht werden. Ebenso kann gegebenenfalls die Periode des Faser-Bragg-Gitters in Längsrichtung durch entsprechende Veränderung der Modulation des Lichts variiert werden.
Nach der Durchführung der Bestrahlung gemäß 3 erfolgt in dem Schritt gemäß 4 eine Nachbehandlung der Faser 1 in einem Temperofen 7. In diesem Ofen wird die Faser über eine vorbestimmte Zeit einer erhöhten Temperatur ausgesetzt. Hierdurch wird erreicht, dass Reaktionen von langlebigen, im Bestrahlungsprozess generierten Radikalen initiiert werden und hierdurch die Veränderung der Brechzahl im Hinblick auf die gewünschte Brechzahlmodulation beschleunigt wird. Darüber hinaus hat das Tempern der Faser zur Folge, dass die Modulation der Brechzahl in der Faser stabilisiert wird. Das Tempern kann je nach Anwendungsfall z.B. in normaler Atmosphäre, unter Sauerstoffatmosphäre oder auch in einem Vakuum stattfinden. Als Temperatur für das Tempern hat sich ein Bereich zwischen 60°C und 120°C für geeignet erwiesen, wobei die Temperatur auf jeden Fall unterhalb der Glasübergangstemperatur des Materials bleiben muss. Die Zeitdauer des Temperns kann geeignet variiert werden und in einer bevorzugten Ausführungsform liegt diese zwischen 1 Stunde und 300 Stunden.
Mit dem im Vorangegangen beschriebenen Verfahren kann in geeigneter Weise ein Lichtwellenleiter mit darin integriertem Faser-Bragg-Gitter hergestellt werden, der in einer Vielzahl von technischen Anwendungsgebieten eingesetzt werden kann. Beim Einstrahlen von Licht in den Wellenleiter erfolgt durch das Faser-Bragg-Gitter eine wellenlängenabhängige Reflexion des Lichts, welche durch die Variation der Brechzahl und die Gitterperiode bestimmt ist. Demzufolge eignet sich der Lichtwellenleiter zur Verwendung in einer Signalübertragungseinrichtung, bei der Information mittels Licht über den Wellenleiter transportiert wird und mittels des Faser-Bragg-Gitters bestimmte Signalfrequenzen herausgefiltert werden.
Ein weiterer Einsatzbereich ist die Verwendung des Lichtwellenleiters in einem Dehnungssensor, denn die Reflexionseigenschaften des Faser-Bragg-Gitters hängen auch von der Dehnung der Faser ab, so dass über die Bestimmung von reflektierter Strahlung auch diese Dehnung ermittelt werden kann. Ebenso kann der Lichtwellenleiter zur Temperaturbestimmung verwendet werden, denn die Reflexionseigenschaften des Faser-Bragg-Gitters sind auch von der Temperatur abhängig.
In bevorzugten Varianten des Lichtwellenleiters liegt der Brechungsindex ohne Bestrahlung durch das Laserlicht bei in etwa 1,34 bis 1,35, wobei mit der Bestrahlung der Index in einem Bereich von 10^–3 variiert werden kann. Da dieser Brechungsindex nahe an dem Brechungsindex von Wasser (Wert 1,33) liegt, eignet sich der Lichtwellenleiter insbesondere auch zur Verwendung im Bereich der Biosensorik, um Veränderungen in Flüssigkeiten, wie zum Beispiel in Gewässern oder im Blut, festzustellen. Hierzu wird die entsprechende Faser in die zu untersuchende Flüssigkeit positioniert, wobei sich das Reflexionsverhalten des Faser-Bragg-Gitters auch in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der die Faser umgebenden Flüssigkeit verändert.
In einer weiteren Anwendung kann das Faser-Bragg-Gitter als Ein- und/oder Auskoppelspiegel in einem Laserresonator eingesetzt werden. Insbesondere mit Laserdioden mit einer spektral relativ breiten Emission können Faser-Bragg-Gitter als externe Auskoppelspiegel nutzbringend kooperieren. Die Laserwellenlänge kann durch das Faser-Bragg-Gitter eingestellt und/oder stabilisiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 2112575 [0002]
US 6023545 A [0002]
DE 60129847 T2 [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

http://www.chromisfiber.com/pdf/SP-FB-01_GigaPOF50SR.pdf [0015]
http://www.chromisfiber.com/pdf/SP-FB-04_GigaPOF62LD.pdf [0015]
http://www.chromisfiber.com/pdf/SP-FB-05_GigaPOF120LD.pdf [0015]
http://www.chromisfiber.com/pdf/SP-FB-02_GigaPOF62SR.pdf [0015]
http://www.chromisfiber.com/pdf/SP-FB-03_GigaPOF120SR.pdf [0015]
http://www.chromisfiber.com/pdf/MedPOF_FINAL.pdf [0015]
http://www2.leoni-fiber-optics.com/produkte/faserspezifikationen/pof/pof-gi.pdf [0016]
http://www.sekisuichemical.com/about/whatsnew/101117.html [0017]
http://www.random technologies.com/ [0017]
Quelle: Tanaka, C.; Watanabe, Y.; Murofushi, H.: Development of perfluorinated GI-POF with double cladding Layer, 16th International Conference on Plastic Optical Fibers, Proceedings POF 2007, September 10–12, 2007, Turin, Italy, 2007, Fiber Optics Weekly Update 52, 127–130 [0020]
M.; Murofushi, H.; Nakashima, N.: Dopants for a Perfluorinated Graded Index Polymer Optical Fiber Bull. Chem. Soc. Jpn., 2004, 77, 2121–2127 [0021]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Faser-Gitters (6), bei dem: in einem Bestrahlungsschritt eine als Lichtwellenleiter ausgebildete perfluorierte Polymerfaser (1) mit kohärentem Licht (5) derart bestrahlt wird, dass in der Polymerfaser (1) in deren Längsrichtung eine periodische Variation ihres Brechungsindex bewirkt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Verfahren ein Faser-Bragg-Gitter und/oder ein langperiodisches Faser-Gitter hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerfaser (1) in dem Bestrahlungsschritt mit kohärentem Licht (5) bestrahlt wird, welches derart moduliert ist, dass in der Polymerfaser (1) in deren Längsrichtung die periodische Variation ihres Brechungsindex bewirkt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerfaser (1) in dem Bestrahlungsschritt entlang ihrer Längsrichtung punktweise mit einem Strahl aus kohärentem Licht (5) derart bestrahlt wird, dass in der Polymerfaser (1) in deren Längsrichtung die periodische Variation ihres Brechungsindex bewirkt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Polymerfaser (1) umfassend Polyperfluorobutenylvinylether und/oder eine einmodige oder vielmodige Polymerfaser (1) bestrahlt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Polymerfaser (1) bestrahlt wird, welche einen Faserkern und einen Fasermantel umfasst, wobei durch die Bestrahlung mit kohärentem Licht (5) der Brechungsindex des Faserkerns und insbesondere ausschließlich des Faserkerns variiert wird, wobei der Brechungsindex des Faserkerns für sichtbares Licht zumindest im Zentrum des Faserkerns bei etwa 1,35 und insbesondere bei etwa 1,356 liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerfaser (1) und insbesondere der Faserkern mit Dotierungsmolekülen dotiertes Polyperfluorobutenylvinylether umfasst, wobei die Dotierungsmoleküle vorzugsweise Moleküle mit Kohlenstoffdoppelbindungen, besonders bevorzugt mit einem oder mehreren aromatischen Ringen, und/oder Moleküle mit den Bestandteilen Chlor und/oder Brom, insbesondere Chlortrifluorethen, umfassen und wobei die Dotierungsmoleküle insbesondere in einer Konzentration von 20 Gewichts-Prozent oder weniger, vorzugsweise zwischen 3 und 14 Gewichts-Prozent, vorhanden sind.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserkern von einem Fasermantel mit einem anderen Brechungsindex als der Faserkern umgeben ist, wobei der Fasermantel vorzugsweise undotiertes Polyperfluorobutenylvinylether umfasst und/oder vorzugsweise einen Brechungsindex für sichtbares Licht von etwa 1,34, insbesondere von etwa 1,342, aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerfaser (1) mit Licht (5) im ultraviolettem Wellenlängenspektrum bestrahlt wird, insbesondere mit Licht einer Wellenlänge zwischen 175 nm und 325 nm, vorzugsweise zwischen 190 nm und 310 nm, und besonders bevorzugt mit Licht einer Wellenlänge ausgewählt aus 193 nm, 222 nm, 246 nm, 248 nm, 266 nm, 308 nm.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestrahlung der Polymerfaser (1) mittels eines Lasers erfolgt, insbesondere eines Excimer-Lasers und/oder eines HeCd-Lasers und/oder eines frequenzverdoppelten Argonionen-Lasers und/oder eines frequenzvervielfachten Festkörperlasers, insbesondere eines frequenzvervielfachten Nd:YAG-Lasers, und/oder eines frequenzvervielfachten Alexandrit-Lasers.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Polymerfaser (1) in deren Längsrichtung eine Variation des Brechungsindex im Abschnitt der Polymerfaser (1), in der das Faser-Gitter (6) ausgebildet ist, im Bereich von 10^–3 oder weniger erreicht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerfaser (1) mit einer Lichtbestrahlungsdosis zwischen 0,1 und 5 kJ/cm² bestrahlt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht (5) zur periodischen Variation des Brechungsindex über ein Phasengitter und/oder ein Interferometer und/oder ein Amplitudengitter moduliert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bestrahlungsschritt unter Normalatmosphäre und/oder im Vakuum und/oder in einer künstlichen Gasatmosphäre erfolgt, welche insbesondere Sauerstoff und/oder Stickstoffdioxid und/oder eine oder mehrere gasförmige Halogenverbindungen umfasst, wobei der Druck der künstlichen Gasatmosphäre insbesondere zwischen 1 und 10 bar, vorzugsweise zwischen 1 und 4 bar, liegt und/oder die Temperatur während der Bestrahlung vorzugsweise bei 80°C oder weniger und insbesondere zwischen 22°C und 25°C liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerfaser (1) vor dem Bestrahlungsschritt gelagert wird, insbesondere im Vakuum und/oder unter Normalatmosphäre und/oder in einer künstlichen Gasatmosphäre, welche insbesondere Sauerstoff und/oder Stickstoffdioxid und/oder ein oder mehrere gasförmige Halogenverbindungen umfasst, wobei der Druck der künstlichen Gasatmosphäre bei der Lagerung der Polymerfaser (1) vorzugsweise zwischen 2 und 300 bar liegt und/oder die Lagertemperatur vorzugsweise bei 80°C oder weniger und insbesondere zwischen 22°C und 25°C liegt und/oder die Lagerzeit vorzugsweise zwischen 1 Stunde und 300 Stunden und insbesondere zwischen 1 Stunde und 50 Stunden liegt.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerfaser zunächst im Vakuum, insbesondere für 1 bis 10 Tage und/oder bei einer Temperatur von 80°C oder weniger, vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 22°C und 25°C, und anschließend in der künstlichen Gasatmosphäre gelagert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Bestrahlungsschritt die Polymerfaser (1) getempert wird, insbesondere bei einer Temperatur zwischen 60°C und 120°C und besonders bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 80°C und 120°C.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Tempern über eine Zeitdauer zwischen 1 Stunde und 300 Stunden, insbesondere zwischen 4 Stunden und 18 Stunden, und/oder unter einer künstlichen Gasatmosphäre, welche insbesondere Sauerstoff umfasst, oder im Vakuum oder in Normalatmosphäre durchgeführt wird.
Lichtwellenleiter mit Faser-Gitter (6), dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter eine perfluorierte Polymerfaser (1) umfasst, wobei in der Polymerfaser (1) in deren Längsrichtung der Brechungsindex periodisch variiert. Lichtwellenleiter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Faser-Gitter (6) ein Faser-Bragg-Gitter und/oder ein langperiodisches Faser-Gitter umfasst.
Lichtwellenleiter nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerfaser (1) Polyperfluorobutenylvinylether umfasst und/oder die Polymerfaser eine einmodige oder vielmodige Polymerfaser ist.
Lichtwellenleiter nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerfaser (1) einen Faserkern und einen Fasermantel umfasst, wobei die periodische Variation des Brechungsindex in Längsrichtung im Faserkern und vorzugsweise ausschließlich im Faserkern erfolgt, wobei der Brechungsindex des Faserkerns für sichtbares Licht zumindest im Zentrum des Faserkerns bei etwa 1,35 und insbesondere bei etwa 1,356 liegt.
Lichtwellenleiter nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerfaser (1) mit Dotierungsmolekülen dotiertes Polyperfluorobutenylvinylether umfasst, wobei die Dotierungsmoleküle vorzugsweise Moleküle mit Kohlenstoffdoppelbindungen, besonders bevorzugt mit einem oder mehreren aromatischen Ringen, und/oder Moleküle mit den Bestandteilen Chlor und/oder Brom, insbesondere Chlortrifluorethen, umfassen und wobei die Dotierungsmoleküle insbesondere in einer Konzentration von 20 Gewichts-Prozent oder weniger, vorzugsweise zwischen 3 und 14 Gewichts-Prozent, vorhanden sind.
Lichtwellenleiter nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserkern von einem Fasermantel mit einem anderen Brechungsindex als der Faserkern umgeben ist, wobei der Fasermantel vorzugsweise undotiertes Polyperfluorobutenylvinylether umfasst und/oder vorzugsweise einen Brechungsindex für sichtbares Licht von in etwa 1,34, insbesondere von etwa 1,342 aufweist.
Lichtwellenleiter nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass im Abschnitt der Polymerfaser (1), in dem das Faser-Gitter (6) ausgebildet ist, der Brechungsindex in Längsrichtung im Bereich von 10^–3 oder weniger variiert.
Lichtwellenleiter nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Faser-Gitter (6) mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18 hergestellt ist.
Lichtwellenleiter nach einem der Ansprüche 19 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter Bestandteil eines Temperatursensors und/oder eines Dehnungssensors und/oder einer Signalübertragungseinrichtung und/oder eines Laserresonators und/oder eines Sensors zur Analyse von Flüssigkeiten und/oder Gasen ist.