Numerische Apertur von Faser erhöhen

[Mike S. (drseltsam)]

Hallo,

Für ein Messgerät habe ich eine Plastik PMMA Lichtleiterfaser, die an 
eine Photodiode gekoppelt ist (ca. 500 um- 1 mm Durchmesser). Ich möchte 
nun gern die Numerische Apertur der Faser am freien Ende erhöhen, so 
dass sie möglichst viel Licht akzeptieren kann. Weiß jemand welche 
Möglichkeiten es da gibt, bzw. welche Plastikfasern mit hohen N.A.s es 
zu kaufen gibt und wo? Irgendwie finde ich nur den Standardmist bei 
Edmund und Conrad.
Ich habe gegooglet, und eine Möglichkeit war es anscheinend, einen die 
Faser im Winkel anzuschneiden. Kennt jemand noch was anderes?

ps: der Durchmesser muss bei 1 mm bleiben, daher kommen Linsen die 
größer sind davor nicht in Frage.

[Sebastian E. (senz)]

Die NA der Faser ist fest vorgegeben, so viel Spielraum ist da nicht. 
Auch andere Fasern liegen meist zwischen 0,1...0,2

Zum Einkoppeln werden gern Miniatur-Kugellinsen als Kollimator 
verwendet. Die gibt's auch bei Edmund, Newport und Co.
http://www.newport.com/Miniatur-Kugellinsen/141057/1031/catalog.aspx

[HF-Querulant (Gast)]

Hey. Ich würde auch eine Linse nehmen. Hängt aber davon ab, was für 
Licht du reinbekommen willst. Linse bringt dann nur was bei kollimiertem 
Licht. Ansonsten gibts auch Fasern mit höherer NA, beispielsweise 0,48. 
Aber aus Silicium und teurer.....

Gruß

[John Drake (Gast)]

Kauf' eine möglichst billige SI-POF. Standard-POF hat eine NA von 0.5 
(Low-NA-POF mit NA=0.3 ist teurer).

Wird dir nicht wirklich weiterhelfen, aber ich kaufe meine 
Standard-SI-POF immer bei Luceat (980/1000µm, 30MHz*100m, NA=0.46 
+/-0.025).

PS: Eine 1mm-Kugellinse direkt am Ende der POF wird eher schaden als 
nützen. Aber du kannst natürlich damit experimentieren - die Dinger 
kosten ja nur ein paar Cent...

[John Drake (Gast)]

PS: SI heißt natürlich nicht "Silicium", sondern Step-Index und 
bezeichnet die billigste aller optischen Fasern...

[Mike S. (drseltsam)]

Hat es einen Sinn eine Halbkugel ans Faserende zu kleben? Eine halbe 
Kugellinse faktisch?

[Mike S. (drseltsam)]

Vielleicht sollte ich dazu sagen, dass die Lichtquelle die in die Faser 
eingekoppelt werden soll, eine fluoreszierende Flüssigkeit ist.
Die Faser transportiert faktisch Licht, koppelt es in die Flüssigkeit 
ein und transportiert dann die Fluoreszenz zurück. Es geht also nicht um 
eine Punktlichquelle wie eine Laserdiode.

[butsu (Gast)]

In dem Falle KÖNNTE es helfen, wenn du am Ende der Faser einen Diffusor 
verwendest. Zwar wird dann auch ein großer Teil deines Anregungslichtes 
zurückgestreut, aber du regst die Flüssigkeit auch in einem größeren 
Winkel an und der Akzeptanzwinkel wird natürlich größer.
Eine andere, etwas unintuitive Möglickeit besteht darin, die Faser zu 
'tapern', d.h. am Ende dünner auszuziehen. Damit sind die Wände der 
Faser nicht mehr parallel und der Winkel wird größer.

Berichte mal was du genau vorhast, würde mich interessieren!
Gruß.

[Harald Wilhelms (Gast)]

John Drake schrieb:
> PS: SI heißt natürlich nicht "Silicium", sondern Step-Index und
> bezeichnet die billigste aller optischen Fasern...

...und ich hatte schon überlegt, wie man das Licht
durch das Silizium prügeln kann. Bei Silicon ginge
das vielleicht etwas leichter. :-)
Gruss
Harald

[Uwe (Gast)]

Mit nem Mikroskop vieleicht ?!?

[Mike Strangelove (Gast)]

Könntest Du das mit dem Tapern erklären? Ich dachte dann wird der 
Durchmesser nur kleiner...

[Ulrich (Gast)]

Der Diffusor ist eine eher schlechte Idee. Es ist eher andersherum 
besser das Licht auf einen kleines Volumen zu konzentrieren, und dafür 
den Akzeptanzwinkel zu vergrößern. Also eher so etwas wie die oben schon 
angedeutet Linse bzw. Halbkugel.

Also Fasern mit relativ hoher NA gibt (gab?) es welche mit eine Glas 
Kern und Kunststoff Mantel.

[Mike Strangelove (Gast)]

Naja, es gibt Plastikfasern mit NA von 0.6. Das ist nicht schlecht. Die 
Frage ist aber, ob die Halbkugel wirklich die NA erhöht. Ich glaube eher 
nicht. Zudem ist das umgebende Medium Wasser und nicht Luft...

[T. F. (sar)]

Harald Wilhelms schrieb:

> ...und ich hatte schon überlegt, wie man das Licht
> durch das Silizium prügeln kann. Bei Silicon ginge
> das vielleicht etwas leichter. :-)

Silizium (deutsch) = silicon (englisch), und es sind viele Fasern aus 
SiO2 (Quarzglas)


@Mike: von welchen Wellenlängen sprechen wir hier?

[Harald Wilhelms (Gast)]

Stefan S. schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>
>> ...und ich hatte schon überlegt, wie man das Licht
>> durch das Silizium prügeln kann. Bei Silicon ginge
>> das vielleicht etwas leichter. :-)
>
> Silizium (deutsch) = silicon (englisch),

Ich verstehe unter Silikon sone Matsche, mit der ich meine
Badezimmerfugen abdichte. Das ist durchsichtig. :-)
Gruss
Harald

[U.R. Schmitt (Gast)]

Harald Wilhelms schrieb:
> Ich verstehe unter Silikon sone Matsche, mit der ich meine
> Badezimmerfugen abdichte.

Und das Silicon Valley ist also die Mutter aller Badezimmerfugen ? :-))

[Reinhard Kern (Gast)]

Mike Strangelove schrieb:
> ps: der Durchmesser muss bei 1 mm bleiben, daher kommen Linsen die
> größer sind davor nicht in Frage.

Ein nicht ganz professionelles Verfahren: das Ende der Faser 
anschmelzen, so dass sich eine Halbkugel ausbildet - mit dem 
Gasfeuerzeug. Für die Reproduzierbarkeit übernehme ich keine Garantie.

Gruss Reinhard