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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Optik / LWL


Autor: tom (Gast)
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Kurze Frage an die Optik-Spezialisten unter euch:
Ich suche nach Unterlagen, in denen der Zusammenhang zwischen der 
Wellenlänge einer LED, dem LWL und dem maximalen Biegeradius beschrieben 
wird.

Danke für eure Hilfe.

Autor: Feynman (Gast)
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Herr Maxwell hat das in seinen Werken sehr schön beschrieben!

Autor: tom (Gast)
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Gibt es hier jemanden, der Ahnung zu dem Thema hat und praktisch 
weiterhelfen kann? Falls jemand nicht helfen will, muss er nicht 
unbedingt etwas dazu schreiben. Auf Klugscheisser kann ich verzichten, 
danke.

Autor: Michi (Gast)
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Hallo

Kannst du dein Problem genauer beschreiben? Ich versteh die Frage nicht 
ganz....

Autor: tom (Gast)
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Es geht um eine Gabellichtschranke, welche das Licht einer LED zu einem 
Fototransistor leitet. Beide sind auf der selben Printplatte aufgelötet. 
Dazu wird eine Art LWL in "U"-Form verwendet (das U ist natürlich in der 
Mitte unterbrochen).

Nun habe ich irgendwo mal gelesen, dass der maximale Biegeradius 
abhängig von der Wellenlänge des Lichts ist. Nun möchte ich gerne 
berechnen, für welche Frequenzen diese Lichtschranke ausgelegt ist.

Gruss Tom

Autor: Falk (Gast)
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@tom

>Nun habe ich irgendwo mal gelesen, dass der maximale Biegeradius
>abhängig von der Wellenlänge des Lichts ist. Nun möchte ich gerne

Das ist richtig, auf diese weise kannman Glasfasern abhören, indem man 
sie biegt und einen Bruchteil des Lichts damit auskoppelt.

>berechnen, für welche Frequenzen diese Lichtschranke ausgelegt ist.

Naja, das halte ich für unzweckmässig. AFAIK sind die meisten 
Lichtleitkanäle aus Plastik sowieso sooo grottenschlecht, was die 
Lichtleitung und Verluste angeht, dass eine "Berechnung" der optimlen 
Lichtfrequenz für den Lokus ist. Es wird mit so ziemlich allen 
verfügbaren LEDs/Farben funktionieren, ein paar Prozent mehr oder 
weniger Verlust spielen da keine Rolle.

MfG
Falk

Autor: tom (Gast)
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@Falk:
Danke für deine Antwort. Das Problem ist nur, dass wir hier im Moment 
Probleme mit diesen LWL haben. Ich habe jetzt den Hersteller ausfindig 
gemacht und werde ihn kontaktieren, mal schauen war er dazu meint.

Gruss Tom

Autor: Falk (Gast)
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@tom

>@Falk:
>Danke für deine Antwort. Das Problem ist nur, dass wir hier im Moment
>Probleme mit diesen LWL haben. Ich habe jetzt den Hersteller ausfindig

Ist es ein LWL-Kabel? Oder einer dieser berühmt-berüchtigten 
Lichtleitplastiken? Wie äussert sich das Problem?

MFG
Falk

Autor: tom (Gast)
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Es ist so ein Lichtleitplastik zum Stecken, U-Förmig, wieso aber 
berühmt-berüchtigt?

Die Lichtleiteigenschaft ändert sich sehr stark im Betrieb, gemäss 
aussage des Technikers gibt es etwa 40% Lichtverlust, wenn man den Bogen 
mit etwas fettigen Fingern anfasst.


Gruss Tom

Autor: Klugscheisser (Gast)
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Im Datenblatt des LWL steht nichts ? Seltsam.

K.

Autor: Falk (Gast)
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@tom

>Es ist so ein Lichtleitplastik zum Stecken, U-Förmig, wieso aber
>berühmt-berüchtigt?

Naja, ist mehr eine persönlich Sicht. Bei einem unserer Designs waren 
die mal drauf, die haben mehr Licht gestreut als geleitet ;-)

>Die Lichtleiteigenschaft ändert sich sehr stark im Betrieb, gemäss
>aussage des Technikers gibt es etwa 40% Lichtverlust, wenn man den Bogen
>mit etwas fettigen Fingern anfasst.

Kann ich mir vorstellen. Wobei sich dir Frage stellt, wie die Dinger im 
Betrieb von Technikern mit fettigen Fingern angefasst werden müssen?

MFG
Falk

P.S. Mögliche Erklärung. Die Fettschicht ist oberflächlich stark 
zerklüftet, im Gegensatz zum relativ glatten Platik. Der Brechungsindex 
von Fett und Platik ist sehr ähnlich. Damit wird die Oberfläche quasi 
aufgerauht (Das Fett wirkt wie "angeschweisstes" Plasik), und an den 
"Oberflächen" mit dem falschen Winkel tritt Streulicht aus.

Lösung -> Finger weg.

Autor: tom (Gast)
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So, bin wieder da. :o)

Die LWL sind doch nicht gekauft, sondern eine Eigenkonstruktion. Somit 
gibt es doch keine Datenblätter.

Das mit den fettigen Fingern ist ein Beispiel. Die Teile scheinen 
irgendwie unterschiedlich zu altern, daher kommt es, je nach Umgebung 
(Staub, Schutz), früher oder später zu Problemen.

Ich werde morgen ein paar Messversuche durchführen. :o)

Gruss Tom

Autor: Martin Kohler (mkohler)
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Woher bekommt man diese Plastik-LWL?
Ich suche so etwas ähnliches für einen Testaufbau.

Autor: tom (Gast)
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@Martin
Wie bereits geschrieben, ist eine interne Produktion, ansonsten schau 
doch mal bei Farnell.

Autor: Einhart (Gast)
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Autor: Pöhli (Gast)
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Also wir kenne uns etwas aus in der Problematik.

Das Prinzip wie das funktioniert ist klar, Totalreflexion. Diese 
Plastedingers haben auf Grund ihres Transmissonswertes je nach Länge 
entsprechende Verluste - auch klar, wobei natürlich zu berücksichtigen 
ist das hier der optische Weg ausschlaggebend ist und nicht nur die 
mechnischen Maße.
wie bereits richtig beschrieben, veränderst du die Oberflache, zB durch 
antatschen, kann es dazu kommen das du weitere Verluste bekommst weil 
sich das Verhältnis der Brechungsindexe verändert.
Streulicht wurde schon angesprochen, aus diesem Grund haben die 
Plastiken meisnt recht ordentliche Oberflächen, und wenigstens die 
Ein/Austritte sollten poliert sein.


Mindestens genauso problematisch ist aber oft das Ein und Auskoppeln. 
Hier ist für eine optische Übertragung entsprechendes Fachwissen 
erforderlich damit die Einkoppelkeule und Auskoppelkeule des Lichtes mit 
den Emittern und Detektoren sauber zusammenspielen. Bereits kleinste 
mechanische Veränderungen können da deutliche Folgen haben.
Die "Plastedingers" sind im meisten visuellen Bereich relativ konstant 
im Transmissionsverhalten. Mit Problemen ist zu rechnen wenn du im 
Wellenlängenbereich unter etwa 360nm kommst. Je nach Material machen die 
da optisch zu, das eine früher das andere später.
Eine Alterung ist kurzfristig bis mittelfristig auszuschließen.
Langfristig zeigen die meisten Polymerleiter eine Abnahme der 
Transmission. Wir reden aber von wenigen Prozenten bei paar Tausend 
Stunden.
Kritisch wird es wenn du UV im Spiel hast. Normale Polymere verlieren da 
Transmisson, spezielle Polymere die in Sonderanwendungen auch zur 
Lichtleitung eingesetzt werden und UV-enhanced sind, sprich hohe 
Transmissionswerte im UV besitzen, können jedoch unter UV auch mit einer 
Transmissionszunahme reagieren. Da wirst du aber nirgends Literatur dazu 
finden :-)

Ohne das du sagst von welchen Wellenlängen du redest und wie stark deine 
Änderungen sind wird es mit einer weiterführenden Beratung schwierig :-)

Autor: chris (Gast)
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hi, hab grad mal das skript zu vorlesung optische nachrichtentechnik 
ausgepackt.

da steht als Formel für den maximalen Biegeradius :

 r = d * {n(clad)\[n(core)-n(clad)]}

n(clad)= Brechzahl des Mantelmaterials
n(core)= Brechzahl des Kernmaterials

d Dicke des LWL

vielleicht hilfts dir ja weiter, dazu müsstest du halt die Brechzahlen 
kennen.

 MfG
   Chris

Autor: tom (Gast)
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@Pöhli
Wow, danke für die ausführliche Erklärung. Ich bin immer noch daran, die 
notwendigen Unterlagen zusammen zu suchen. Ich beschäftige mich leider 
nur nebenbei mit dem Problem, fällt nicht genau in mein Aufgabengebiet.

@Chris
Danke für den Auszug aus deiner Formelsammlung.

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