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Lichtleiter als Übertragungsmedium

Facharbeit (Schule) 1998 12 Seiten

Technik

Leseprobe

Inhalt

1 Einleitung
1.1 Historischer Überblick

2 Aufbau von Lichtleitern
2.1 Verbindung von Glasfasern
2.2 Faserarten - Funktion
2.2.1 Monomode-Faser
2.2.2 Gradienten-Faser
2.2.3 Stufenindex-Faser
2.3 Querschnittsmodell

3 Lichtquellen für Lichtwellenleiter - allgemein

4 Übertragungsarten - Dämpfung

5 Anwendungsbeispiele - Einsatzmöglichkeiten
5.1 Computer mit LWL-Verbindungen
5.2 Faser-Kreisel

6 Literaturnachweis

1 Einleitung

Die optische Nachrichtenübertragung mit Lichtwellenleiter (LWL) mittels Glas- oder Kunststoffasern erschließt ständig neue Anwendungsgebiete. Neben den klassischen Anwendungen in der Nachrichtentechnik werden Lichtwellenleiter zur Datenübertragung von Großrechnern zu deren Peripherien, in Bordsystemen an Flugzeugen, Schiffen, Kraftfahrzeugen, in der Meß- Steuer- und Regelungstechnik sowie für Kabelfernsehen und Gemeinschaftsantennenanlagen verwendet.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Glasfaserkabel, eine andere Bezeichnung für LWL, werden über tausende Kilometer im Meer verlegt. So gibt es beispielsweise ein Transatlantikkabel von der US-Stadt Tuckerton nach Widmouth in Großbritanien und Penmarch in Frankreich. Daß Kabel durch den Atlantik verlegt werden ist keine Neuigkeit mehr, denn schon im Jahre 1867 verlegte die Besatzung des Schiffes "Great Eastern" das erste Telefonkabel durch den "Großen Teich"

Vor gut 40 Jahren, 1956, wurde das erste Transatlantik-Telefonkabel (TAT 1) versenkt. Es ersetzte die störanfälligen Kurzwellen-Funkbrücken, die bis dahin verwendet worden waren.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Nun war es möglich 36 Gespräche gleichzeitig laufen zu lassen. Es brach nun das Zeitalter der Satelliten an. Man glaubte, die Zeit der Kabelübertragung wäre zu Ende. Doch dem war nicht so, denn es wurde ein neues, viel leistungsfähigeres Kabel durch den Atlantik verlegt, welches den Namen TAT 8 trägt. Durch dieses Kabel war man erstmals in der Lage 40.000 Gespräche gleichzeitig zu führen. Die Besonderheit dieser

Telefonverbindung war der Aufbau der Leitung. Es kam zum ersten Mal die Technik der Lichtwellenleiter in Verwendung. Diese Leitungsart hat neben der hohen Anzahl von möglichen Verbindungen weitere große Vorteile im Vergleich zu einem Satelliten. Es ist mit den Entwicklungskosten von ca. 350 Millionen Dollar weit billiger als ein Satellit und die voraussichtliche Lebensdauer mehr als dreimal so groß. Außerdem sehr O: unterschiedlicher Aufbau der Leitungen viel einfacher zu warten.

U: 400 m Kabel, Kupfer-1760kg o LWL-17kg U: schematische Darstellung eines 6-fach-Lichtwelleleiters

1.1 Historischer Überblick

Licht als Mittel zum Übertragen von Nachrichten wurde bereits in frühester Zeit benutzt. Dies geschah z.B. in Form von Signalfeuern. Heute kann man diese Art von Nachrichtenübertragung noch in vielfältiger Weise, wie z.B. beim Flaggenalphabet der Marine, beim Leuchtturm, bei Verkehrsampeln und bei Kontrollampen von Maschinen wiederfinden. Schon frühzeitig begannen Überlegungen, um über größere Entfernungen Nachrichten mit Hilfe von Licht zu übermitteln. So baute Claude Chappe um 1790 in Frankreich ein optisches Telegraphensystem; es bestand aus einer Kette von Türmen mit beweglichen Signalarmen. Innerhalb von 15 Minuten konnte man damit über Entfernungen von 200 km Nachrichten senden. Dieses System wurde erst durch die elektrische Telegraphie abgelöst.

Im Jahre 1880 entwickelte der Amerikaner Alexander Graham Bell das Photophon, mit dem Sprachsignale mit Hilfe von Licht übertragen werden konnten. Diese Idee fand allerdings keine Anwendung, da vor allem die Einflüsse von Wetter bzw. Sicht die Qualität der Übertragung unzulässig stark störten.

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Kurz vor Bells Erfindung hatte der englische Erfinder John Tyndall im Jahre 1870 auf eine Lösung des Problems aufmerksam gemacht. Er demonstrierte, daß Licht in einem Wasserstrahl geführt werden kann. Sein Experiment nutzte das Prinzip der Totalreflexion, wie es auch heute bei den LWL zur Anwendung kommt.

Nach intensiven Untersuchungen auf dem Gebiet der Lichtmodulation durch Bell und der Lichtführung durch Tyndall dauerte es bis 1934, als der Amerikaner Norman R. French ein Patent für ein optisches Telefonsystem erhielt. Darin beschreibt er, wie Sprachsignale über ein Lichtkabelnetz transportiert werden, wobei die Kabel aus Glasstäben oder ähnlichen Materialien bestehen sollen und einen kleinen Dämpfungskoeffizienten für die jeweilige Betriebswellenlänge haben.

Die technische Verwirklichung dieses Konzepts gelang erst 25 Jahre später. Als erstes wurde eine geeignete Lichtquelle als Sender gefunden. 1958 entwickelten die Nobelpreisträger Arthur Schawlow und Charles H. Townes den Laser, der 1960 von Theodor H. Maiman zum ersten Mal erfolgreich betrieben wurde.

Die Möglichkeit. Laser aus Halbleitermaterialien herzustellen, wurde 1962 erkannt. Parallel dazu verlief die Entwicklung von Empfangselementen in Form von Photodioden aus Halbleitermaterialien. Nun galt es, ein geeignetes Übertragungsmedium zu finden.

Zunächst wurden für die Lichtführung verspiegelte runde Hohlleiter mit komplizierten Linsensystemen verwendet. Charles K. Kao und George A. Hockham in England schlugen 1966 statt dessen Glasfasern als Leiter für das Licht vor. Allerdings hätten diese Glasfasern Dämpfungswerte von höchstens 20 dB/km aufweisen dürfen, um eine sinnvolle optische Übertragung über nennenswerte Entfernungen aufbauen zu können; dabei hatten noch im Jahre 1965 Lichtwellenleiter Dämpfungen von etwa 1000 dB/km.

Für die medizinische Technik wurden allerdings bereits in den fünfziger Jahren spezielle Glasfasern für die direkte Bildübertragung auf sehr kurzen Distanzen eingesetzt.

Corning Glass Works, USA, fertigten 1970 LWL mit einem Stufenprofil und erzielten damit Dämpfungswerte von weniger als 20 dB/km bei einer Wellenlänge von 633 nm. 1972 wurden bei Lichtwellenleitern mit Gradientenprofil Werte von 4 dB/km erreicht. Dämpfungswerte von 0,4 dB/km bei 1300 nm in Einmoden-LWL sind heute Stand der Technik. Gleichzeitig wurden die Sende- und Empfangselemente sowohl in Leistung und Empfindlichkeit wie auch in der Lebensdauer wesentlich verbessert. Die entsprechende Kabeltechnik zusammen mit Steck- und Spleißverbindungen für Lichtwellenleiter ermöglichten die problemlose Einführung dieses neuen Übertragungsmediums.

Erste LWL-Kabel wurden für Telefonzwecke bei militärischem Einsatz auf Schiffen in den USA 1973 in Betrieb genommen.

Im Jahre 1976 wurde der erste Systemversuch in den USA mit einem LWL-Kabel von Western Electric auf ihrem Gelände in Atlanta durchgeführt. Ein Jahr später folgten die ersten Feldversuche in Chicago über 2,5 km von BeIl Systems und in Long Beach über 9 km von General Telephone. Die Siecor Corporation in USA - eine gemeinsame Tochter von Siemens und Corning Glass Works - hat als erstes Unternehmen im September 1983 Einmoden-LWL-Kabel in New York an eine Telefongesellschaft geliefert.

Siemens begann 1976 mit einer ersten 2,1 km-langen Erprobungsstrecke in München, die bis heute für Fernsprechen, Fernsehen und Bildfernsprechen in Betrieb ist. 1977 wurde die erste LWL-Strecke der Deutschen Bundespost in Berlin von Siemens installiert. Seit 1978 wird bei CERN in Genf ein strahlensicheres LWL-Kabel betrieben. Von diesem Zeitpunkt an begann der weltweite Einsatz der neuen Technologie, wobei die oben erwähnten Strecken mit Mehrmoden-LWL ausgeführt wurden. Es wurden inzwischen in mehr als 25 Ländern über 3 000.000 Faserkilometer - größtenteils Einmoden-LWL -von der Siemens-Kabel-Technik verlegt.

2 Aufbau von Lichtleitern

Der Aufbau von Glasfaserkabeln unterscheidet sich vom Aufbau der Kupferkabel zunächst dadurch, daß innerhalb der Verseilelemente keine Paare gebildet werden. Die Lichtwellen benötigen nur einen lichtleitenden Weg, jedoch für jede Richtung in getrennten Glasfasern. Als Verseilelemente dienen Kunststoffröhrchen, die eine äußere Aderhülle für lose eingelegte Lichtwellenleiter bilden. Der einzelne LWL besteht aus der Glasfaser mit einem Aderdurchmesser von 125 µm und einer aufgetragenen Kunststoff-Schutzschicht, deren Wandstärke 50 bis 100 µm beträgt. Die außen liegende Schutzhülle dient nur zur chemischen Isolation der Faser und hat keinen Einfluß auf die übertragungs- technischen Eigenschaften. Kunststoffröhrchen und LWL bilden die Ader

Die Verseilung der LWL-Adern zu einer Kabelseele gleicht dem Verfahren bei Kupferkabeln. Die Adern werden um ein zentrales Stützelement aus glasfaserverstärktem Kunststoff verseilt. Bei Bedarf könne auch Kupferadern zur Fernspeisung, Fehlerortung und Signalisierung mit verseilt werden. Zur Zugentlastung für die mechanisch empfindlichen Glasfasern dient außer dem zentralen Stützelement noch eine Kevlar- Garn-Bewicklung auf der Kabelseele. Diese wird mit dem Kunststoff- Schichtmantel verklebt, der die Kabelhülle bildet. Als unterster Wert für den zulässigen Biegeradius gilt der 20fache Kabelaußendurchmesser.

2.1 Verbindung von Glasfasern

Für die Verbindung von Glasfasern gibt es die unlösbare Spleißverbindung und die trennbare Steckverbindung. Beim Spleißen werden Fasern zweier LWL-Kabel unter einem Lichtbogen miteinander verschmolzen. Da bei diesem Vorgang eine hohe mechanische Präzision notwendig ist, gibt es vollautomatische Spleißgeräte, die den Justiervorgang und das Spleißen mikroprozessorgesteuert ausführen.

Damit lassen sich Spleißverbindungen mit einer Dämpfung von weniger als 0,2 dB realisieren.

-ben: vorgefertigtes LWL-Kabel (3m) unten: Verbindungsadapter

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Steckverbindungen in optischen Übertragungssystemen dienen dazu, zwei Lichtwellenleiterkomponenten wie Sender, Empfänger oder Verzweiger auf einfache und reproduzierbare Weise dämpfungsarm und leicht trennbar zu koppeln. Abhängig vom Kerndurchmesser der verwendeten Faser und der geforderten Einfügungsdämpfung der Steckverbindung werden unterschiedliche Anforderungen an die mechanischen Toleranzen der Steckerteile gestellt. So dürfen beispielsweise bei den kritischen Steckermaßen einer Steckverbindung für Gradientenfasem mit 50 µm Kerndurchmesser die Toleranz einen Wert von etwa 1 µm nicht überschreiten.

Durch die auf dem Markt angebotenen Steckverbinder die meist für spezielle Anwendungen konstruiert sind, arbeiten die Normgremien DIN bzw. IEC an der weitgehenden Vereinheitlichung.

2.2 Faserarten - Funktion

Man unterscheidet Einmodenfasern und Mehrmodenfasern. Mit ,,Mode" (engl.) wird die Art der Lichtführung in der Glasfaser bezeichnet. Brechung und Reflexion ergeben für einen Lichtstrahl bestimmter Wellenlänge unterschiedliche Wege (Moden), je nach dem Winkel zur Faserachse. Medien für die optische Übertragung sind Glas oder Kunststoff. Glasfasern werden bevorzugt zur Nachrichtenübertragung mit hohen Übertragungsraten und über große Entfernungen eingesetzt.

Kunststoffasern sind für geringe Übertragungsraten im lokalen Bereich und vielfältigen Anwendungen in der Steuerungstechnik geeignet. Eine Glasfaser als Wellenleiter wird entweder aus reinem Quarzglas oder aus optischen Mehrkomponentengläsern hergestellt. Die Fasern werden in einem mehrstufigen Verfahren zunächst schichtweise aufgebaut. Dabei entstehen die Unterschiede in der Brechzahl des Glases für Lichtwellen zwischen Kern und Mantel der Faser. Durch Ziehen wird der Durchmesser auf das endgültige Maß gebracht. Fällt Strahlung innerhalb eines bestimmten Grenzwinkels _ auf die Stirnfläche, so wird sie infolge einer Totatreflexion an der Grenzfläche Kern/Mantel innerhalb des Systems weitergeleitet.

Sieh nachfolgende Zeichnung !

2.2.1 Monomode - Faser

Im dünnen Kern wird nur ein Mode übertragen. Die Dämpfung beträgt 0,1 bis 0,2 dB/km, dadurch werden Längen über 100 km möglich. Es werden Bitraten bis zu mehreren Gbit/s erreicht. Die Faser ist preiswert. Die erforderte genaue Justierung ist allerdings ein Nachteil. Wegen des dünnen Kerndurchmessers von etwa 5µm ist bei Verbindungen dieser

Typen sehr hohe Präzision unumgänglich.

Ebenso wirkt sich der geringe Durchmesser auf die Einkopplung (=Einspeisung der Lichtsignale in den Lichtwellenleiter) aus. Monomode-Fasern sind die genauesten Lichtleiter.

2.2.2 Gradienten - Faser

Der parabolische Verlauf des Brechungsindex verhindert bei dieser Kabeltype, die auch ,,Multimode-Gradienten-Faser" genannt wird, Modendispersion. Sie wird für Längen bis 20 km eingesetzt, die Dämpfung beträgt ca. 2 dB/km. Vorteilhaft ist die leichte Einkopplung der Signale durch den großen Kerndurchmesser, der bei ca. 50µm bis 70µm liegt. Mit Gradienten-Fasern sind Übertragungsfrequenzen bis zu 140Mbit/s. Ein Nachteil ist allerdings der höhere Preis.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Diese führt ein Modenspektrum, das eine Impulsverarbeitung von 20 - 50 ns/km bewirkt. Sie wird für Längen bis zu einigen km eingesetzt. Die Dämpfung beträgt einige dB/km. Die leichte Einkopplung, die durch den großen Kerndurchmesser zustande kommt erweist sich als sehr großer Vorteil. Nachteilig ist die Begrenzung auf niedrige Bitraten durch die

Impulsverbreitung (< 34 Mbit/s) und die unter Umständen kurzen Abstände zwischen den Vertstärkungsstationen von 1-5 km.

2.2.3 Stufenindex - Faser

3 Lichtquellen für Lichtwellenleiter - allgemein

Ein wichtiger Gesichtspunkt bei der Auswahl von Glasfasern ist der nutzbare Spektralbereich. Die meisten Fasern leiten Licht im Ultraviolett- Bereich (UV-Bereich) oder im Infrarot-Bereich (IR-Bereich). Um viele Millionen Lichtblitze pro Sekunde erzeugen zu können sind besondere Lichtquellen, sogenannte Laserdioden, erforderlich. Laserdioden, die im IR-Bereich arbeiten, bestehen aus den chem. Elementen: Arsen, Gallium, Inditim u. Phosphor. Um pulsierendes UV-Licht erzeugen zu können, werden Leuchtdioden mit Quecksilberverbindungen verwendet.

4 Übertragungsarten - Dämpfung

Da bereits durch kleinste Verunreinigungen im Glas eine Absorption des Lichtes erfolgt, müssen nach 40-60 km (je nach Ausführung der Kabel) die Signale verstärkt werden. Um den genauen Verstärkerabstand bestimmen zu können, müssen die Dämpfungswerte für die Fasern bekannt sein. Bei Fasern mit analoger Übertragung erfolgt eine Angabe der Dämpfungswerte in dB/km. Der Stand der Technik ist derzeit bei einigen dB/km. Hergestellt werden bereits Fasern mit Dämpfungswerten weit unter 1dB/km. Um die Signale besonders störsicher zu machen, werden diese statt analog, digital übertragen. Die Übertragungskapazität wird in Mbitokm/sek angegeben. Erwünscht ist eine Übertragungskapazität von ca. 10 bis 100 Mbitokm/sek. Damit bei vielen tausenden Nachrichten die nur aus 0 und 1 bestehen am Ende der Leitung kein Umwandlungsfehler entsteht, werden die Zahlenpakete einer Nachricht mit

Erkennungsnummer versehen.

Die Umwandlung der Zahlenpakete einer Nachricht am Ende der Leitung, geschieht mittels eines Chips u. mit Hilfe der Erkennungsnummer. Die digitale Übertragung wird jedoch nur in Monomode - Fasern u. Multimode

- Gradientenfasern verwendet.

5 Anwendungsbeispiele - Einsatzmöglichkeiten

Da die Datenübertragung im Glas wesentlich schneller erfolgen kann, werden Glasfaserkabel die Kupferleitungen bald völlig ersetzen. Schon heute haben Glasfasern große Bedeutung bei der Übertragung von geheimen Informationen. Diese werden wegen ihrer Abhörsicherheit gerne bei den Militärs verwendet. Da sie unempfindlich gegen Hochspannung, Blitzschläge, und elektrische Strahlung sind, werden sie zur Datenübermittlung, die EMP-sicher sein sollen, in Flugzeugen und Raketen verwendet. EMP ist der extreme Hochspannugsimpuls, der von einer in großer Höhe explodierenden Atombombe erzeugt wird. Dieser Impuls zerstört jedes ungeschützte Gerät in weitem Umkreis.

Da sich Licht im Glas bekanntlich schneller fortbewegt als der elektrische Strom in Kupferleilungen, wird bereits mit superschnellen Rechnern experimentiert, deren Bauteile mit Licht arbeiten.

Die Übertragung und Speicherung von Daten durch Licht gilt als Schlüsseltechnologie der Zukunft. Mit optischen Computern ließen sich die Daten mit Lichtgeschwindigkeit (etwa 300.000 km/s) transportieren.

5.1 Computer mit LWL-Verbindungen

Die Datenübertragung mittels Lichtwellenleiter aus Quarzglasfasern über weite Strecken hat sich bereits durchgesetzt. Zur logischen Verknüpfung, zur Verstärkung und zur Speicherung optischer Daten müssen jedoch noch erhebliche Forschungs- und Entwicklungsarbeiten geleistet wenden. Materialien mit nicht linearen optischen Eigenschaften werden dabei von großer Bedeutung sein. Als Fernziel existiert die Produktvision des optischen Computers. Verarbeitungsgeschwindigkeit und Menge der zu übertragenden Daten in der Kommunikationstechnik könnten erheblich gesteigert werden, wenn es gelänge, eine rein optische Informationsverarbeitung zu verwirklichen. Die lichtbrechenden Materialien, die bisher zur Verfügung standen, sind entweder seltene und sehr teure anorganische Kristalle oder preiswerte, aber ineffiziente Kunststoffe. Bei der Entwicktung neuartiger Hochgeschwindigkeits- computer, die mit Licht statt mit Strom arbeiten, hat es nun einen großen Fortschritt gegeben. Dem Wissenschafter Klaus Meerholz von der University of Arizona in Tuson (USA) ist es gelungen, einen lichtbrechenden Kunststoff zu entwickeln, der die technische Grundlage der neuen Computergeneration bilden könnte, berichtete das britische Wissenschaftsmagazin Nature, Nr. 6497 auf Seite 497. Der nun von Meerholz entworfene lichtbrechende Polymer kombiniert niedrige Kosten, Flexibitität und einfache Herstellung mit hoher Leistungsfähigkeit. Optische Computer, die es bisher nur im Versuchsstadium gibt, arbeiten mit Lichtimpulsen und nicht mit elektrischen Signalen. Bei der aktuellen Forschung geht es nun um Methoden, Lichtsignale durch Licht so zu beeinflussen, wie in herkömmlichen Transistoren elektrische Signale durch Elektrizität gesteuert werden. Dazu benötigt man hochleistungsfähige, lichtbrechende Kunststoffe. Sollte es den beteiligten Wissenschaftern gelingen, die Forschungsprojekte in konkrete Produkte umzusetzen, so könnte dies die ganze Computertechnologie revolutionieren. Für die logische Verknüpfung der Lichtwellen sind zur Zeit nur elektronische Komponenten kommerziell verfügbar, in denen die optischen Signale vor ihrer Verarbeitung in elektrische Signale umgewandelt werden und umgekehrt. Dies geschieht mit optoelektronischen Sendern und Empfängern, wie etwa Laserdioden zur Lichterzeugung sowie Fotozellen zur Rückumwandlung. Aus Materialien mit nicht linearen optischen Eigenschaften können elektrooptische Komponenten hergestellt werden, die optische Signale direkt über elektronische Steuersignale schalten können. Eine Signaltransformation kann entfallen.

Durch die Nichtlinearität kommt es zu Frequenzverdopplung, Summen- und Differenzfrequenzmischung und Frequenzteilung. Außerdem entwickeln optische Prozessoren keine Wärme, während bisher übliche Hochleistungschips sehr heiß werden und aufwendig gekühlt werden müssen. Weiters können Chips, die mit Licht arbeiten, noch viel stärker verkleinert werden. Große Fortschritte erwartet man auch vom Einsatz optischer Speicher, bei denen riesige Datenmengen lichtgesteuert archiviert werden.

Im Gegensatz zur Elektronik lassen sich wegen der sogenannten Wechselwirkungsfreiheit der Lichtphotonen die optischen Leitungen zu einer extremen Dichte zusammenpacken. Auf einem Chip mit einer Fläche von nur einem Quadratzentimeter könnten theoretisch mehr als eine Million Datenleitungen angekoppelt werden. Es gelten dabei allgemein die Gesetze der Iinearen und der nicht linearen Optik. Die Übertragungsgeschwindigkeit entspricht naturgemäß der Lichtgeschwindigkeit.

Aus heutiger Sicht eignen sich Halbleiter und organische Materialien mit nicht linearen optischen Eigenschaften für alle drei Grundfunktionen einer Schaltmatrix: Leiten, Schalten und Verstärken. Dabei hat die Halbleitertechnik jedoch derzeit noch einen technologischen Vorsprung. Die rein optische Informationsverarbeitung ist noch Zukunftsmusik. Derzeit wird deshalb eine Kombination und Integration von optischen und elektronischen Funktionen betrieben. Dabei geht es darum, möglichst viele optische und elektronische Funktionen auf einem Chip unterzubringen.

5.2 Faserkreisel

Mit Hilfe von Glasfasern können sogar Autos, Flugzeuge und Schiffe automatisch ihren Weg finden. Das dazu nötige Gerät, der Faserkreisel, besteht aus einigen Gramm Glasfaser und etwas Elektronik.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Etwa tausend Meter Glasfaser sind zu einer Spule gewunden. Das Licht einer Laserdiode wird optisch in zwei Strahlen aufgeteilt und jeder Strahl in ein Ende dieser Faserspule geleitet. Jeweils am anderen Ende kommt das Licht wieder heraus, und diese austretenden Lichtstrahlen werden nun zusammengeführt und die Helligkeit dieses Mischlichts elektronisch gemessen. Licht ist bekanntlich eine Welle, daher bestehen die austretenden Strahlen aus schnell aufeinanderfolgenden Wellenbergen und Wellentälern. Trifft nun ein Wellenberg aus dem einen Strahl auf einen Wellenberg aus dem anderen Strahl, so addieren sie sich, und die Helligkeit erreicht ein Maximum. Trifft ein Wellenberg aus dem einen Strahl auf ein Wellental aus dem anderen, so addieren sie sich zu Null: Die Helligkeit des zusammengeführten Lichts ist minimal. Bei ruhender Spule wird das Gerät so abgeglichen, daß die Helligkeit maximal ist. Bewegt sich die Spule nun ein wenige, beispielsweise im Uhrzeigersinn, so wird der Lichtstrahl, der ebenfalls im Uhrzeigersinn durch die Spule läuft, etwas beschleunigt, das Licht des umgekehrt laufenden Vergleichsstrahls gebremst. Die Folge: Es treffen nicht mehr genau Wellenberg auf Wellenberg (siehe Zeichnung), die Helligkeit des Mischlichts sinkt um einen bestimmten Betrag, der ein Maß für die Bewegung der Spule darstellt. Er wird gemessen, ein Computer rechnet daraus die Richtungsänderung aus. Ein solcher Faserkreiselkompaß, wie er etwa von der Stuttgarter Firma SEL hergestellt wird, ist nicht viel größer als eine Zigarrenschachtel und kostet einige tausend Mark. Zu den ersten zivilen Anwendungen des Geräts gehören nicht etwa Düsenflugzeuge oder Ozeandampfer, sondern schlichte Binnenschiffe: Sie finden damit auf den gewundenen Flüssen und Kanälen leichter und sicherer ihren Weg.

6 Literaturnachweis

- WAS IST WAS special, Das Neueste aus Wissenschaft, Natur und Technik Otto Flach, Tessloff Verlag, Nürnberg, Hamburg (1988) ISBN 3-7886- 0999-0
- TECH IN TIME Zeitschrift für Techniker, Manager und Innovatoren Oktober 1995, Nr. 10
- Elektronik / Fachzeitschrift für industrielle Anwender und Entwickler, Ausgabe 13. Juni 1995 Nr. 12
- Bertelsmann Lexikon Discovery ,97
- LWL '92 Angewandte Lichtwellenleitertechnik: Tagungsbericht; Tagung FH München, 1992 / Herausgeber: Verband Deutscher Ingenieure
- Lichtwellenleiterkabel: Grundlagen, Kabeltechnik, Anlagenplanung von Günther Mahlke und Peter Gössing / 3. Auflage 1992, ISBN 3-8009- 4105-8

Details

Seiten
12
Jahr
1998
Dateigröße
475 KB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v96809
Note
2
Schlagworte
Lichtleiter

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Titel: Lichtleiter als Übertragungsmedium