Entwicklung eines Temperatursensors auf Basis optischer Resonanzen in sphärischen Mikropartikeln

In der vorliegenden Arbeit wird ein neuartiger Temperatursensor auf Basis optischer Resonanzen in Mikrokugeln vorgestellt. Im Vordergrund steht die Erzeugung eines temperaturabhängigen Intensitätsmusters durch mehrere Partikel mit leicht voneinander abweichender Größe (ca. 140 \(\mu\)m). Da Brechungsindex und Durchmesser dieser Polymer-Resonatoren temperaturabhängig sind, ändert sich das erzeugte Leuchtmuster mit der Temperatur. Das Leuchtmuster entsteht durch Anregung optischer Resonanzen innerhalb der Mikropartikel. Licht einer festen Frequenz wird durch das physikalische Prinzip der "optischen Tunnelung" eingekoppelt und kann dort unter bestimmten Bedingungen stehende Wellen anregen, die zu einem Aufleuchten des Partikels führen. Die Meßunsicherheit eines Sensors bestehend aus nur drei Partikeln erreicht beispilesweise einen Wert von +/- 0,355 Grad Celsius. Bei Einsatz einer größeren Anzahl Partikel ist eine Genauigkeit besser als +/- 0,1 Grad Celsius möglich