Physik, Mess- & Regelungstechnik

Polarisationserhaltung in optischen Fasern (PoF) - Vorrichtung und Verfahren zur präzisen Erhaltung der linearen Polarisation von Licht am Ausgang einer optischen Faser

Ref.-Nr. 5332

Keywords: Laser, Polarisationserhaltung, optische Fasern

Die Erfindung der Universität Bonn bezieht sich auf die Entwicklung eines Verfahrens zur Nachrüstung von Polarisations-Optikfasern (PM) in einer Weise, dass eine routinierte Erreichung der Polarisation in einem Grad von mehr als 10-5 im Aussterbensverhältnis stattfindet. Ein solcher Wert ist etwa zwei Größenordnungen besser als das, was Menschen in Quantenoptik und Präzisionslaboratorien bis dato in kommerziellen PM-Fasern erreicht haben.

Die hier beschriebene Erfindung dient zur Minimierung der Polarisationsabweichung des Lichts am Ausgang einer polarisationserhaltenden (PM) optischen Faser unter störenden Einflüssen, wie Temperatur-, Druck- und Lageänderungen in der Umgebung. Dabei wird durch abwechselndes Erwärmen und Abkühlen der Faser mithilfe eines in der Hülle befindlichen Heizelements (siehe Abb.) die interne Doppelbrechung der PM-Faser in Sekundenschnelle moduliert. Auf diese Weise kann die lineare Polarisation am Fasereingang mit hoher Präzision justiert werden, so dass der Polarisationswinkel des Lichts am Faserausgang auch bei wechselnden Umweltbedingungen bis auf 0,01° hochstabil erhalten bleibt.                                             

Vorteile

  • Schnelle Modulation der Doppelbrechung einer PM-Faser
  • Hochpräzise Polarisationserhaltung am Faserausgang
  • Kostengünstiger Einsatz bei allen PM-Fasern mit einer Faserhülle

Kommerzielle Anwendung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein Verfahren und die Verwendung einer Vorrichtung zum Einsatz in der Quantenoptik, der Quanteninformationsverarbeitung, der Präzisionsphysik, der Laserspektroskopie, der Laser-Interferometrie, der Lasertechnik, oder für Atomuhren, Faser-basierte Datenübertragung, Faser-basierte Quanteninformationsübertragung in Quantennetzwerken und/oder Faser-basierte Quantensensoren und/oder klassische Sensoren. Technologie kann direkt in den Herstellungsprozess der PM-Fasern integriert werden.

  • Verbesserte Präzision um ein oder zwei Größenordnungen im Vergleich zu dem, was ein "Fachmann" typischerweise tun kann
  • Schnellere und weniger invasive Anpassung der Polarisation in PM-Faser-Optik-Patchkabel
  • Niedrige Produktionskosten: Geschätzte <1 $ pro Glasfaser-Patchkabel

Aktueller Stand

Die Erfindung wurde als Patentanmeldung beim DPMA hinterlegt. Ein Prototyp im Labormaßstab wurde erfolgreich hergestellt sowie Labortests durchgeführt. PROvendis bietet im Namen der Universität Bonn interessierten Unternehmen Lizenzen für das Verfahren an.

Eine Erfindung der Uni Bonn.

Dr. Andreas Voigt

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