Im Rahmen der Arbeit werden die Herstellung und Anwendung planarer Bragg-Gitter-Sensoren behandelt. Die planar-optischen Sensoren werden in anorganisch-organischen Ormocer-Hybridpolymeren mittels gängiger Methoden der Mikrosystemtechnik hergestellt und umfänglich hinsichtlich ihrer Struktur und des Einflusses der individuellen Herstellungsparameter charakterisiert. Durch Verfahren moderner Nanoprägelithografie und Fotolithografie werden Rippenwellenleiter und eingebettete Streifenwellenleiter in planaren sowie elastischen Dünnfilm-Substraten hergestellt. In diese bereits UV-polymerisierten Strukturen werden uniforme volumenstrukturierte Bragg-Gitter mittels Phasenmaskentechnologie und Excimerlaser-Bestrahlung integriert. Die erzeugten Wellenleiter-Bragg-Gitter werden in sensorischen Anwendungen zum Nachweis der Temperatur und Verformung sowie der Brechungsindexanalytik eingesetzt. Darüber hinaus werden Siliziumdioxid-basierte, planare Bragg-Gitter durch Funktionalisierung mit Cyclodextrin-Affinitätsmaterialien in der opto-chemischen Sensorik des höchst ozonschädigenden Treibhausgases Trichlorfluormethan eingesetzt.
Aktualisiert: 2020-09-30
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Aktualisiert: 2023-03-14
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Aktualisiert: 2023-04-04
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Durch die zunehmende Automatisierung wächst der Bedarf an miniaturisierten und kostengünstigen Sensoren. Insbesondere optische Sensoren finden aufgrund ihrer Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Feldern, der Möglichkeit der hohen Datenübertragung über große Entfernungen sowie der platzsparenden Integration zahlreiche Einsatzmöglichkeiten. Während bisher meist Quarzglas als Ausgangswerkstoff optischer Sensoren Verwendung findet, besitzen Polymere aufgrund ihres geringen Gewichts und der geringen Beschaffungskosten großes technisches und wirtschaftliches Potential auf dem Gebiet der optischen Sensorik. Da sich Polymere außerdem hinsichtlich ihrer Eigenschaften deutlich von Quarzglas unterscheiden, ergeben sich durch ihre Verwendung zahlreiche neue Anwendungsfelder.
In dieser Arbeit wurde daher ein neues Verfahren zur UV-laserbasierten Herstellung polymerer planarer Bragg-Gitter-Sensoren entwickelt. Dabei wurde zunächst der Einfluss der UV-Strahlung auf die optischen Eigenschaften der Polymere untersucht und ausgehend von diesen Ergebnissen ein Verfahren zur Herstellung von planaren Bragg-Gittern in Polymermaterialien entwickelt.
Aktualisiert: 2021-12-20
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Stefanie Jäger
Entwicklung optischer Sensoren für die Boden-, Grundwasser- und Gewässeranalytik
202 Seiten. DIN A5. 104 Abbildungen, 50 davon farbig, 7 Tab.
Preis. 42,- Euro. ISBN 978-3-941216-40-2.
Rhombos-Verlag, Berlin 2010
Schlagworte: Umweltanalytik, optische Sensorik, Chemosensoren
Zugl. Dissertation der Fakultät für Chemie und Pharmazie der Eberhard-Karls-Universität Tübingen 2009
Eberhard Karls Universität Tübingen:
Institut für Physikalische und Theoretische Chemie
Group Optical Spectroscopy (Professor Dr. Günter Gauglitz)
http://barolo.ipc.uni-tuebingen.de/impressum.php?lang=de
Aktualisiert: 2020-10-01
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