TY - CHAP A1 - Dengler, Simon Andreas A1 - Vinogradov, Juri A1 - Ziemann, Olaf A1 - Engelbrecht, Rainer A1 - Schmauß, Bernhard T1 - Low Cost POF OTDR Reaches 200 m Sensing Distance KW - Optische Polymerfaser Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:92-opus4-26577 VL - 2021 SP - 13 PB - The International Committee on Polymer Optical Fibers, ICPOF CY - Jinhua City ER - TY - CHAP A1 - Vinogradov, Juri A1 - Morf, Fabian A1 - Dengler, Simon Andreas A1 - Engelbrecht, Rainer A1 - Ziemann, Olaf T1 - FPGA and APD Based Optical Time Domane Reflectometry in Sensor Applications T2 - The 28th International Conference on Plastic Optical Fibers 2019-11-20 N2 - This paper shows an optical time domain reflectometry (OTDR) system based on an avalanche photodiode (APD) receiver, a 520 nm laser diode transmitter, a high-speed analog-to-digital converter (ADC) and a commercially available field programmable gate array (FPGA). This approach allows OTDR measurements up to 200 m and provides a spatial resolution of 20 cm. Depending on the number of averaging, the measurement time can be between 5 s and 50 s for a range up to 200 m with a good signal to noise ratio. Y1 - 2022 ER - TY - CHAP A1 - Vinogradov, Juri A1 - Kruglov, Roman A1 - Wetzel, Ulrich A1 - Engelbrecht, Rainer A1 - Ziemann, Olaf T1 - 200 m Gigabit POF Link Based on 520 nm Laser Diode and PAM Media Converter T2 - International Conference on Plastic Optical Fibers N2 - This paper shows the results on the data transmission over distances of up to 350 m SI-POF with KDPOF Media Converter based on Gigabit POF Transceiver KD1001 (KD-EVK1001MC Evaluation Kit) and laser diode (LD) operating at 520 nm. A bit rate of 1 Gbit/s with 16-PAM modulation scheme can be achieved over 200 m SI-POF. At longer distances, the bit rate is automatically reduced by KDPOF transceiver according to the actual channel capacity. Y1 - 2024 VL - Proceedings 2024 ER - TY - CHAP A1 - Vinogradov, Juri A1 - Kruglov, Roman A1 - Ziemann, Olaf A1 - Engelbrecht, Rainer T1 - Incoherent OFDR System for Distances up to 200 m SI-POF T2 - International Conference on Plastic Optical Fibers ; Proceedings 2024 N2 - We report on a proposal for an incoherent optical frequency domain reflectometry (I-OFDR) for 1-mm core diameter PMMA SI-POF. An avalanche photodiode receiver and optimized transmitter based on a 515-nm laser diode allow measurement up to 200 m SI-POF. The measurements have been carried out using a vector network analyzer; the subsequent data processing has been implemented in MATLAB. Y1 - 2024 ER - TY - CHAP A1 - Dengler, Simon Andreas A1 - Roseeu Gonzalez, R. V. A1 - Luber, M. A1 - Ziemann, Olaf A1 - Engelbrecht, Rainer A1 - Schmauss, B. T1 - Performance Evaluation of Reference Reflections in Polymer Optical Fibers for Strain Sensing T2 - 27th International Conference on Optical Fiber Sensors N2 - We present a robust concept for quasi distributed strain measurement using optical time domain reflectometry (OTDR) in polymer optical fibers (POF). The spatial shifts of discrete reflective events in the OTDR trace are evaluated as reference points. It is shown how such reference reflections can be prepared and which properties can be expected. Y1 - 2022 SN - 978-1-957171-14-2 U6 - https://doi.org/10.1364/ofs.2022.tu2.6 PB - Optica Publishing Group CY - Washington, D.C. ER - TY - CHAP A1 - Dengler, S. A1 - Schmidt, N. A1 - Luber, M. A1 - Fischer, J. A1 - Ziemann, Olaf A1 - Engelbrecht, Rainer A1 - Hangen, H. T1 - B8.3 Influence of Temperature on Distributed Strain Sensing with OTDR in Polymer Optical Fibers T2 - SMSI 2021 - Sensors and Instrumentation N2 - Strain in ground and earthworks can be measured by polymer optical fibers (POF) applied to geotextiles. We measure the increase of backscatter (IOB) in the fiber under strain using optical time domain reflectometry (OTDR). The effect of temperature on this measurement principle is investigated. The local backscatter changes by 0.003 dB/K for common ambient temperature. In addition it is shown, that temperature depended viscoelastic properties of the polymer does affect IOB. KW - optical time domain reflectometry, structural health monitoring, strain sensing, geotextiles, polymer optical fib Y1 - 2021 SN - 978-3-9819376-4-0 U6 - https://doi.org/10.5162/smsi2021/b8.3 SP - 155 EP - 156 PB - AMA Service GmbH, Von-Münchhausen-Str. 49, 31515 Wunstorf, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ziemann, Olaf A1 - Heinl, Wolfgang A1 - Vinogradov, Juri A1 - Kruglov, Roman A1 - Offenbeck, Bernd T1 - Die Polymerfaser im industriellen Einsatz bis 500 m BT - Mit der Polymerfaser sind Längen bis 500 m möglich JF - Elektronik-Praxis N2 - Wegen der hohen Dämpfung lässt sich die optische Polymerfaser (POF) nicht für Leitungen einsetzen, die länger als 100 m sind. Werden alle Parameter ausgenutzt, sind größere Längen möglich. KW - Optische Polymerfaser KW - Datenübertragung KW - Meßtechnik Y1 - 2021 SN - 0341-5589 VL - 17 PB - Vogel Communications Group GmbH & Co. KG CY - Würzburg ER - TY - CHAP A1 - Stolz, Christopher A1 - Ziemann, Olaf ED - Vaculin, Ondrej T1 - Implementation and Optimization of a BCH Decoder on a STM32H743ZI Microcontroller T2 - Applied Research Conference 2023 Proceedings N2 - This paper presents the development and optimization of a software Bose-Chaudhuri-Hocquenghem (BCH) decoder for an Ethernet to step-index polymer optical fiber (SI-POF) media converter with forward error correction (FEC) for sensor data. The background of this paper encompasses the increasing demand for reliable and efficient data communication for sensor data. The proposed algorithm focuses on decoding BCH messages with different block lengths, targeting error correction capability against t = 1, 2, and 3 errors. The software decoder was implemented and tested on a highperformance STM32H743ZI microcontroller, equipped with an ARM Cortex-M7 processor operating at 480 MHz. The algorithm underwent optimization to ensure efficient execution on the microcontroller’s limited resources, while maintaining the desired error correction performance. Experimental results demonstrate that the optimized BCH decoder achieved remarkable decoding speeds, allowing data rates of up to 245 Mbps for a BCH(255, 247, 1) code. The achieved speeds make the proposed decoder suitable for real time 10/100 Mbps Ethernet traffic, enabling reliable and accurate transmission of sensor data. KW - MAPR Y1 - 2023 VL - 2023 PB - Technische Hochschule Ingolstadt CY - Ingolstadt ER - TY - CHAP A1 - Dengler, Simon Andreas A1 - Luber, Michael A1 - Neff, Léon A1 - Hangen, Hartmut A1 - Schmauss, Bernhard A1 - Ziemann, Olaf A1 - Engelbrecht, Rainer T1 - OTDR Strain and Force Sensing by POF on Geotextiles in a Geotechnical Application Test T2 - 28th International Conference on Optical Fiber Sensors N2 - With polymer optical fibers (POF) attached to geotextiles, optical time domain reflectometry (OTDR) can be used to measure strain of the geotextile spatially resolved in soil. We test the technique in a geotechnical application test and thus demonstrate the functionality of the sensor for field use. Y1 - 2023 SN - 978-1-957171-30-2 U6 - https://doi.org/10.1364/OFS.2023.W4.91 PB - Optica Publishing Group CY - Washington, D.C. ER - TY - RPRT A1 - Dengler, Simon Andreas A1 - Fischer, Jakob A1 - Luber, Michael A1 - Lenkowski, Holger A1 - Schüßler, Christoph A1 - Carruth, Kevin A1 - Urbanek, Peter A1 - Ziemann, Olaf T1 - Power over POF – A Short Overview T2 - P2 Sensors and Measurement Systems for Physical Quantities N2 - There are various applications in high voltage, explosive or high electromagnetic interfered environments that require sensors with an electrical isolation from other components of a system. The basics of possible solution, based on optically powered sensor links, were shown previously. Because of different requirements for the applications, a variety of system approaches has been developed (available power for sensor purposes; length between the control node and the sensor; speed of transmitted data etc.). Key requirements and the current approaches will be discussed below. KW - remotely powered sensors KW - galvanic isolation KW - sensor networks KW - polymer optical fiber KW - power over fiber Y1 - 2020 SN - 978-3-9819376-2-6 U6 - https://doi.org/10.5162/SMSI2020/P2.15 VL - 2020 SP - 254 EP - 255 PB - AMA Service GmbH CY - Wunstorf ER - TY - BOOK A1 - Ziemann, Olaf ED - Krauser, Jürgen ED - Zamzow, Peter E. ED - Daum, Werner T1 - POF-Handbuch BT - Optische Kurzstrecken-Übertragungssysteme N2 - Ein halbes Jahrzehnt nach der ersten Auflage erscheint das Buch nun komplett neu bearbeitet und aktualisiert in doppeltem Umfang. Die Neugestaltung wurde vom Polymerfaser-Anwendungszentrum der FH Nürnberg geleitet, wobei viele eigene Messungen zur Bandbreite, zu den optischen Eigenschaften und zu möglichen Übertragungskapazitäten an mehr als einem Dutzend optischer Dickkernfasern wiedergegeben werden. Noch vor wenigen Jahren war die POF eine Nischentechnologie. Inzwischen fahren viele Millionen PKW mit POF-Bordnetzen. Mit dem rasanten Anstieg der privaten Breitbandanschlüsse und dem gleichzeitigen Anwachsen der Bitraten, vor allem durch IP-TV getrieben, wird die POF auch mehr und mehr in Gebäudenetzen eingesetzt. Das Handbuch zeigt vorhandene kommerzielle Lösungen ebenso wie das Potenzial für zukünftige Anwendungen. Optische Wellenleiter, Polymerfasern als preiswerte Sensoren und vielfach parallele Datenverbindungen sind weitere Anwendungsfelder, die beschrieben werden. Über 1000 Abbildungen, 600 Literaturstellen und zahlreiche Tabellen vervollständigen den Text. KW - Optische Polymerfaser Y1 - 2007 SN - 9783540490937 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-540-49094-4 PB - Springer CY - Berlin, Heidelberg ET - 2., aktualisierte und ergänzte Auflage ER - TY - GEN A1 - Dengler, Simon Andreas A1 - Käfferlein, Tilmann A1 - Engelbrecht, Rainer A1 - Schmauss, Bernhard A1 - Ziemann, Olaf T1 - Dependence of POF End Surface Reflectivity on Surface Roughness T2 - Proceedings POF2023 KW - Fiber optics Y1 - 2023 ER - TY - JOUR A1 - Weiland, Josef A1 - Schiebahn, Alexander A1 - Reisgen, Uwe A1 - Luber, Michael A1 - Ziemann, Olaf A1 - Engelbrecht, Rainer T1 - Zustandsüberwachung struktureller Klebungen unter Scherbeanspruchung durch Integration einer optischen Polymerfaser JF - Schweißen und Schneiden N2 - Das im hier vorgestellten Forschungsrojekt KlebPOF untersuchte Sensorkonzept der Zustandsüberwachung von Klebungen basiert auf der Integration eines Kunststoff-Lichtwellenleiters (polymere optische Faser, POF) in die Klebung. Die ähnlichen mechanischen Eigenschaften von POF und Klebstoff, beides Kunststoffe, haben zur Folge, dass Beanspruchungen des Klebstoffs auf die POF übertragen werden. Die Auswirkungen einer Belastung auf die optischen Eigenschaften des Lichtwellenleiters werden in Bezug auf die transmittierte Lichtleistung sowie auf den Einfluss der Winkelverteilung der aus der Faser austretenden Lichtstrahlen im Fernfeld untersucht und für den Einsatz zur Zustandsüberwachung von Klebverbindungen interpretiert. Die Ergebnisse an Couponproben zeigen, dass sich die Methode insbesondere für semi-strukturelle Klebstoffe, wie zum Beispiel 2K-Polyurethane oder 2K-Methylmethacrylate und eine Beanspruchung der Klebung auf Scherung gut eignet. In den Untersuchungen an dem Funktionsmuster, einer Rohr-Muffe-Klebung, waren sehr deutliche Änderungen im Sensorsignal frühzeitig vor Versagen detektierbar. Diese Änderung konnte mit kostengünstigen opto-elektronischen Komponenten detektiert werden. Damit eignet sich die Methode für eine integrale Zustandsüberwachung der gesamten Klebung ohne Ortsauflösung, um einen kostengünstigen Sensor für den Feldeinsatz zu ermöglichen. KW - Kleben KW - Werkstoffragen Y1 - 2023 IS - 8 PB - DSV Media CY - Düsseldorf ER - TY - JOUR A1 - Fischer, Jakob A1 - Schuster, Timo A1 - Wächter, Christian A1 - Luber, Michael A1 - Vinogradov, Juri A1 - Ziemann, Olaf A1 - Engelbrecht, Rainer T1 - Isolated sensor networks for high-voltage environments using a single polymer optical fiber and LEDs for remote powering as well as data transmission JF - Journal of Sensors and Sensor Systems N2 - Abstract. Many applications in high voltage or explosive environments require sensors which are electrically isolated from other components of a system. These sensors need remote powering as well as wireless or isolated data transmission links. A possible solution can be based on optically powered optical sensor links. These typically employ four different photonic components: for the data communication a fast LED as a transmitter and a photo diode as a receiver, furthermore for sensor powering a high-power light source and a photonic power converter. Additionally, two optical fibers are required for optical remote powering and the optical data link. In this paper we demonstrate an optically powered optical sensor link using only low-cost high-brightness LEDs and a single polymer optical fiber (POF) for all of these tasks. Coupling efficiencies, power transmission and modulation bandwidths are analyzed for LEDs with different colors. Potentials for many mW of electrical remote powering and Mbit s−1 sensor data links are demonstrated over 10 m of POF. This approach can be used for almost any electronic sensor with moderate power requirements. Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.5194/jsss-7-193-2018 SN - 2194-878X VL - 7 IS - 1 SP - 193 EP - 206 PB - Copernicus GmbH ER - TY - GEN A1 - Engelbrecht, Rainer A1 - Luber, Michael A1 - Vinogradov, Juri A1 - Hemmerlein, Moritz A1 - Pick, Mathias A1 - Ziemann, Olaf T1 - Field Test Results of a POF Sensor for Crack Detection in Blade Bearings of Wind Turbines T2 - Proceedings POF2024 KW - Fiber optics KW - Wind turbine KW - Sensors Y1 - 2024 ER - TY - JOUR A1 - Ziemann, Olaf A1 - Dürnberger, Armin A1 - Bloos, Martin ED - Krüth, Oliver T1 - LED-Alphabet hinterfragt - Lichtrevolution in der Klasse A JF - LICHT N2 - Leuchtmittel mit dem Energieeffizienzlabel der Klasse »A« versprachen lange Zeit eine hohe Energieeffizienz und waren das Maß für die Wirtschaftlichkeit einer Lichtquelle. LEDs scheinen nunmehr allesamt dieses begehrte Label zu tragen, selbst die preiswerten. Ein Forscherteam der TH Nürnberg versucht, das Mysterium zu erklären. KW - LED KW - Energieeffizienz Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:92-opus4-35545 IS - 1 SP - 52 EP - 57 PB - Richard Pflaum Verlag CY - München ER - TY - CHAP A1 - Ziemann, Olaf ED - Fahlbusch, Thomas T1 - Ferngespeiste optische Sensoren T2 - Tagungsband des 3. Deutsches POF-Symposium KW - Optische Polymerfaser Y1 - 2020 SN - 9783959004428 VL - 2020 PB - Tewiss CY - Hannover ER - TY - GEN A1 - Engelbrecht, Rainer A1 - Dengler, Simon Andreas A1 - Luber, Michael A1 - Vinogradov, Juri A1 - Ziemann, Olaf T1 - Condition Monitoring with POF: Recent Progress on Geotextiles and Wind Turbines T2 - Proceedings POF2023 Y1 - 2023 ER - TY - CHAP A1 - Engelbrecht, Rainer A1 - Luber, Michael A1 - Vinogradov, Juri A1 - Hemmerlein, Moritz A1 - Pick, Mathias A1 - Ziemann, Olaf T1 - Range Extension of PMMA POF Sensors Beyond 100 M for Monitoring Large Infrastructures T2 - 33rd International Conference on Plastic Optical Fibers N2 - A POF integral length and extension sensor based on phase detection of intensity modulated light with fiber sensor lengths beyond 100 m for monitoring large infrastructures is discussed. A theory for a scaling law of the precision limit over length and modulation frequency is presented. Experimental results using green light for sensor ranges above 100 m are shown. KW - Fiber sensor KW - length sensor KW - structural health monitoring KW - large infrastructures Y1 - 2025 ER -