Welches optische Prinzip liegt der Lichtleitung in Glasfaserkabeln zugrunde?
Bei Lichtleitern wird der physikalische Effekt der Totalreflexion genutzt. Wir betrachten als Beispiel ein Glasfaserkabel, das allgemein auch als Lichtleitkabel oder als Lichtwellenleiter bezeichnet wird.
Wie funktioniert Glasfaser Physik?
Nutzung als Lichtleiter. In Faserrichtung kann sich Licht in Glasfasern nahezu ungehindert ausbreiten. Durch einen radial nach außen abnehmenden Brechungsindex, stetig oder stufig, wird das Licht in der Faser geführt. Diese Eigenschaft als Lichtleiter wird in vielen technischen Anwendungen genutzt.
Wie weit kann man Licht in Glasfaserkabeln übertragen?
Britische Forscher haben ein Glasfaserkabel entwickelt, durch das Daten fast mit Lichtgeschwindigkeit übertragen werden können. Mit dem Kabel konnten die Wissenschaftler Daten mit einer Durchsatzrate von 73,7 Terabit pro Sekunde über eine Entfernung von 310 Metern übertragen.
Wie wird das Licht durch die Faser geschickt?
Mit einem Laser wird Licht durch die Faser geschickt. Die zwei Faserwerkstoffe mit unterschiedlicher Dichte erzeugen eine Barriere, die das Licht in der Faser kanalisiert, so dass es nicht streut. Damit dies funktioniert, ist es wichtig, dass die Faser nicht zu stark gebogen wird.
Welche Anwendungen sind geeignet für Optische Messtechnik?
Darüber hinaus ist die optische Messtechnik die erste Wahl für alle Anwendungen, bei denen die Spannungsversorgung, die für herkömmliche DMS benötigt wird, zum Problem werden könnte. Dazu gehören Umgebungen mit starken elektromagnetischen Feldern (z.B. im Weltraum) oder hoher Explosionsgefahr (z.B. Ölraffinerien).
Wie gedehnt die Glasfaser auf einen Werkstoff?
Wird die Glasfaser auf einen Werkstoff aufgebracht, wird sie zusammen mit diesem Werkstoff gedehnt. Die gemessene Dehnung wiederum ermöglicht eine Analyse der mechanischen Spannung im Werkstoff; dies ist das Ziel der meisten Dehnungsmessungen.
Wie funktioniert die optische DMS?
Im Gegensatz zu herkömmlichen elektrischen Dehnungsmessstreifen (DMS) müssen optische DMS nicht mit Spannung versorgt werden. Die Technologie basiert stattdessen auf Licht, das sich durch eine Faser ausbreitet. Die Sensoren sind daher vollständig passiv und unempfindlich, beispielsweise gegenüber elektromagnetischen Störungen.