Development and characterisation of polymeric matrix materials used for applications in two-photon patterning of optical waveguides

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

Abstract

Verschiedene Polymere wurden hinsichtlich ihrer Eignung als neue, inerte Matrix-Materialien zur zwei Photon Strukturierung von dreidimensionalen, optischen Lichtwellenleitern untersucht, Indem man, unterschiedliche PDMS basierte Materialen mit photo-polymerisierbaren Monomeren verwendete, konnten Lichtwellenleite Sttrukturen mittels zwei Photon Polymerisation aufgebaut werden. Um optische Lichtwellenleiter durch Photopolymerisation von funktionellen Monomeren herzustellen, wurde ein femto Sekunden Laser verwendet. Die Monomere wurden entweder zum Matrix Material hinzugefügt oder waren direkt in der Polymerkette eingebracht. Dadurch war es möglich, drei dimensionale Lichtwellenleiter in einem Schritt im Grundmaterial zu generieren. Quervernetzte Materialien, basierend auf Hydrid terminierten Polysiloxanen, die Methacrylat Monomere mit hohem Brechungssindex enthielten, ein Epoxy Propoxy terminiertes Polysiloxan mit einer Diamin Gruppe, versetzt mit Acrylat Monomeren und ein Silanol terminiertes Polysiloxan mit funktionellen Acrylat Gruppen, die an der Polymerkette fixiert waren, wurden voll charakterisiert und auf ihre Verwendbarkeit als Materialien für optische Lichtwellenleiter hin untersucht. Jedes der Materialien wurde mittels FT-IR, STA und NIR spektroskopischen Methoden charakterisiert. Ellipsometrie wurde eingesetzt, um die Differenz im Brechungdindex zwischen Lichtwellenleiter und Grundmaterial zu ermitteln. Optische und Phasenkontrast Mikroskopie wurde zur Untersuchung des Lichtwellenleiter Querschnittes herangezogen. An den vielversprechendsten Lichtwellenleitern wurden „cut back“, sowie RNF Analysen durchgeführt. Die besten Materialien wurden zur Erstellung von Demonstratoren verwendet, dabei wurden Lichtwellenleiter auf speziellen Leiterplatten zwischen Laser- und Photodioden platziert. Anhand dieser Demonstratoren wurden dann die speziellen Lichtwellenleiter Eigenschaften, wie Dauerhaltbarkeit der Polymer Grundmaterialen und der Lichtwellenleiter, durch Photostrommessungen aufgezeichnet.

Details

OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Lankmayr, Ernst, Beurteiler B (extern), Externe Person
  • Kern, Wolfgang, Beurteiler A (intern)
StatusVeröffentlicht - 2012