Glasfaser-Nerven überwachen Bauwerke und Flugzeuge

Optische Sensoren erfassen Temperaturen und mechanische Belastungen

Dresden (pte017/09.03.2000/12:00)

Um nicht sichtbare Alterungserscheinungen an Brückenkonstruktionen unkompliziert und frühzeitig zu erkennen, haben Forscher der Technischen Universität Dresden faseroptische Sensoren, so genannte Faser-Bragg-Gitter, entwickelt. Das Team um DI Jens Peupelmann vom Institut für Nachrichtentechnik der TU Dresden http://www.ifn.et.tu-dresden.de/ hat optische Sensoren konzipiert, die hochgenau und durch elektromagnetische Störstrahlungen unbeeinflusst langzeitstabile Dehnungs- und Temperaturmessungen liefern.

Faser-Bragg-Gitter sind Sensoren in Glasfasern. In den Kern der Glasfaser wird mit Hilfe eines leistungsstarken UV-Lasers ein optisches Gitter eingeschrieben. Wird das Gitter gedehnt, verändert sich die Wellenlänge des vom Gitter reflektierten Lichtes. Aus der Wellenlängenverschiebung lässt sich berechnen, ob sich das Bauwerk dehnt. Hauptanwendungsgebiet dieser neuartigen Bauelemente war ursprünglich die optische Nachrichtentechnik, wo sie unter anderem als wellenlängenselektive Filter in WDM-Systemen und zur Dispersionskompensation eingesetzt werden.

Als neues Anwendungsgebiet ist nun die Sensorik hinzu gekommen: Nicht nur in Brücken oder Kraftwerken lässt sich das Faser-Bragg-Gitter einbauen, sondern zum Beispiel auch in Flugzeugflügeln, um die Verformungen während des Fluges zu überwachen. So sollen diese Sensoren in der nächsten Airbus-Generation genutzt werden. Für die Gitterherstellung steht den Dresdner Wissenschaftlern ein High Tech-Labor zur Verfügung. Durch ein spezielles Herstellungsverfahren, eine leistungsfähige Software und eine große Auswahl an Phasenmasken sind Peupelmann und seine Arbeitsgruppe in der Lage, Faser-Bragg-Gitter mit nahezu beliebigen Filterfunktionen herzustellen. Informationen: DI Jens Peupelmann, E-Mail: peupel@entno1.et.tu-dresden.de (idw) (Ende)