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Physikalische Grundlagen

Lichtwellenleiter bestehen aus einem optisch transparenten Kern und Mantel geringer Dämpfung und dienen zur Übertragung von Informationen mit Hilfe von Lichtwellen.

Das Grundprinzip der optischen Übertragung beruht auf der Totalreflexion entsprechend dem Brechungsgesetz: Licht wird reflektiert, wenn es beim Übergang von einem optisch dichteren Medium n1 auf die Grenzfläche eine optisch dünneren Mediums n2 trifft und der Akzeptanzwinkel nicht überschritten wird.


Bezüglich der geometrischen Abmessungen und optischen Übertragungseigenschaften kann zwischen 3 Arten von Lichtwellenleitertypen unterschieden werden:

a) Mehrmodenfasern mit Stufenprofil
b) Mehrmodenfasern mit Gradientenprofil
c) Einmodenfasern mit Stufenprofil


 

Die optischen Übertragungseigenschaften von Lichtwellenleitern werden hauptsächlich durch die Dämpfung und Bandbreite (Dispersion) bestimmt.

Während die Dämpfung des Lichtwellenleiters im wesentlichen durch
• die Rayleighstreuung
• die Absorption und
• die Strahlungsverluste

beeinfluß wird, wird die Bandbreite durch

• die Moden-Dispersion
• die Material-Dispersion und
• die Wellenleiter-Dispersion

eingeschränkt.

LWL aus Quarzglas (SiO2) haben drei unterschiedliche "Übertragungsfenster", bei denen die Dämpfung und die Bandbreite ein Optimum aufweisen.


• 1. Fenster bei l = 850 mm
• 2. Fenster bei l = 1300 mm
• 3. Fenster bei l = 1550 mm


 

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- Stand: 28. Januar 2023 -