Meyers Großes Taschenlexikon in 25 Bänden
Lichtleiter
Lichtleiter,allg. jede Vorrichtung aus dielektr. Material, die geeignet ist, Licht von einer Stelle zu einer anderen zu leiten. Nach dem Zweck, dem die Lichtleitung dient, werden L. unterteilt in L. i. e. S., bei denen es nur auf die Leitung der Lichtenergie ankommt (z. B. für Beleuchtungszwecke), und Bildleiter für die rein opt. Bildübertragung (Glasfaseroptik) sowie in Lichtwellenleiter als Bestandteile opt. Übertragungssysteme, bei denen das Licht bzw. die Lichtwellen als Träger entsprechend codierter Informationen beliebiger Art dienen. Als Lichtwellenleiter spielen L. eine wichtige Rolle in der Telekommunikation und in der optischen Datenverarbeitung.
Lichtwellenleiter (Abk. LWL) sind dünne, runde Fasern aus Quarzglas, mit Außendurchmessern bis etwa 125 μm (Glasfasern), oder Kunststoff (Plast-LWL) mit Durchmessern von etwa 1 mm; daneben gibt es auch LWL mit einem Kern aus Quarzglas und einem Mantel aus Kunststoff. Um die Führung von Lichtwellen zu gewährleisten, müssen LWL eine definierte Abhängigkeit der Brechzahl vom Radius der Faser aufweisen. Alle LWL-Typen bestehen deshalb aus einem zylindr. Kern (Durchmesser meist 10-100 μm) und einem Mantel niedrigerer Brechzahl. Bei Stufenprofil-LWL ist die Brechzahl innerhalb des Kerns konstant und fällt an der Grenze zum Mantel scharf auf dessen ebenfalls konstanten Wert ab. Bei Gradientenprofil-LWL verringert sich die Brechzahl von der Faserachse bis zu einem wiederum konstanten Wert des Mantels stetig.
In der opt. Nachrichtentechnik mit LWL wird der im nahen Infrarot gelegene Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1 600 nm genutzt. Für den wirtsch. Einsatz der LWL sind möglichst kohärente Lichtquellen erforderlich, d. h. solche mit einer möglichst kleinen spektralen Breite. Diese Anforderungen werden v. a. von Lasern erfüllt. Nach der Anzahl ausbreitungsfähiger Lichtwellen (Moden) unterscheidet man Einmoden-, Mehrmoden- und Gradienten-LWL. Ein- und Mehrmoden-LWL besitzen stufenförmige Brechzahlprofile, Gradienten-LWL häufig ein parabelförmiges Brechzahlprofil. Diese drei LWL-Typen unterscheiden sich voneinander v. a. durch die Art der Lichtführung im Kern. Bei Stufenprofil-LWL erfolgt sie durch Totalreflexion an der Grenzfläche zum Mantel, bei Gradienten-LWL durch Brechung infolge der radialen Abnahme der Brechzahl. Eine weitere wichtige Kenngröße für LWL ist die Dämpfung, d. h. die Abnahme der nutzbaren Lichtleistung auf dem Weg durch den LWL. Sie beruht v. a. auf der Lichtstreuung an Inhomogenitäten der Faser (Rayleigh-Streuung) und wird in Dezibel pro Kilometer (dB/km) angegeben. LWL sind sowohl optisch als auch mechanisch sehr empfindlich und werden deshalb mit einer Beschichtung als Schutzhülle versehen. Die beschichteten LWL werden einzeln in so genannten Hohl-, Voll- oder Kompaktadern geführt oder zu bis zu zwölf Stück in so genannten Bündeladern.
Lichtleiter,allg. jede Vorrichtung aus dielektr. Material, die geeignet ist, Licht von einer Stelle zu einer anderen zu leiten. Nach dem Zweck, dem die Lichtleitung dient, werden L. unterteilt in L. i. e. S., bei denen es nur auf die Leitung der Lichtenergie ankommt (z. B. für Beleuchtungszwecke), und Bildleiter für die rein opt. Bildübertragung (Glasfaseroptik) sowie in Lichtwellenleiter als Bestandteile opt. Übertragungssysteme, bei denen das Licht bzw. die Lichtwellen als Träger entsprechend codierter Informationen beliebiger Art dienen. Als Lichtwellenleiter spielen L. eine wichtige Rolle in der Telekommunikation und in der optischen Datenverarbeitung.
Lichtwellenleiter (Abk. LWL) sind dünne, runde Fasern aus Quarzglas, mit Außendurchmessern bis etwa 125 μm (Glasfasern), oder Kunststoff (Plast-LWL) mit Durchmessern von etwa 1 mm; daneben gibt es auch LWL mit einem Kern aus Quarzglas und einem Mantel aus Kunststoff. Um die Führung von Lichtwellen zu gewährleisten, müssen LWL eine definierte Abhängigkeit der Brechzahl vom Radius der Faser aufweisen. Alle LWL-Typen bestehen deshalb aus einem zylindr. Kern (Durchmesser meist 10-100 μm) und einem Mantel niedrigerer Brechzahl. Bei Stufenprofil-LWL ist die Brechzahl innerhalb des Kerns konstant und fällt an der Grenze zum Mantel scharf auf dessen ebenfalls konstanten Wert ab. Bei Gradientenprofil-LWL verringert sich die Brechzahl von der Faserachse bis zu einem wiederum konstanten Wert des Mantels stetig.
In der opt. Nachrichtentechnik mit LWL wird der im nahen Infrarot gelegene Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1 600 nm genutzt. Für den wirtsch. Einsatz der LWL sind möglichst kohärente Lichtquellen erforderlich, d. h. solche mit einer möglichst kleinen spektralen Breite. Diese Anforderungen werden v. a. von Lasern erfüllt. Nach der Anzahl ausbreitungsfähiger Lichtwellen (Moden) unterscheidet man Einmoden-, Mehrmoden- und Gradienten-LWL. Ein- und Mehrmoden-LWL besitzen stufenförmige Brechzahlprofile, Gradienten-LWL häufig ein parabelförmiges Brechzahlprofil. Diese drei LWL-Typen unterscheiden sich voneinander v. a. durch die Art der Lichtführung im Kern. Bei Stufenprofil-LWL erfolgt sie durch Totalreflexion an der Grenzfläche zum Mantel, bei Gradienten-LWL durch Brechung infolge der radialen Abnahme der Brechzahl. Eine weitere wichtige Kenngröße für LWL ist die Dämpfung, d. h. die Abnahme der nutzbaren Lichtleistung auf dem Weg durch den LWL. Sie beruht v. a. auf der Lichtstreuung an Inhomogenitäten der Faser (Rayleigh-Streuung) und wird in Dezibel pro Kilometer (dB/km) angegeben. LWL sind sowohl optisch als auch mechanisch sehr empfindlich und werden deshalb mit einer Beschichtung als Schutzhülle versehen. Die beschichteten LWL werden einzeln in so genannten Hohl-, Voll- oder Kompaktadern geführt oder zu bis zu zwölf Stück in so genannten Bündeladern.