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Grundlagen und Anwendungsbeispiele
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LICHTLEITER

Flexible Lichtleiter bestehen aus vielen, hochflexiblen Einzelfasern, die an den Enden gefasst und optisch bearbeitet sind.

Die Glasfaser-Lichtleittechnik beinhaltet eine Vielzahl von Vorzügen und stellt häufig gerade bei speziellen Anwendungen die einzig realisierbare Lösung dar. Hohe Temperaturen versagen oftmals die Verwendung elektronischer Bauteile am Einsatzort, so dass die Glasfaser aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften das Bindeglied zwischen extremen Umgebungsbedingungen und der elektronischen Auswertung bildet.

Da auch Lichtleiter aus Kunststoff engen thermischen Belastungsgrenzen unterliegen, bieten sich Glasfasern gerade zu an und widerstehen über viele Jahre hinweg problemlos Temperaturen von bis zu 350° C, ohne ihre optischen Eigenschaften einzubüßen.

Die hohe Flexibilität der Glasfaser-Lichtleiter ist ein weiterer Vorteil bei Konstruktion und Herstellung. Im Gegensatz zu Kunststoff können Glasfasern wesentlich dünner (20 μm) hergestellt werden, was ihre Biegsamkeit erhöht. Eine Eigenschaft, die sich im knapp bemessenen Gehäusekomponenten als besonders nützlich erweißt.

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Die Verwendung faseroptischer Bauelemente ermöglicht systemspezifische Lösungen. Bei der Vielzahl der daraus resultierenden Ausführungsmöglichkeiten, haben wir nachstehend die wichtigsten Formen und Geometrien von Lichtleitern ausgeführt.

Bei der endgültigen Festlegung der für Ihre Anwendung geeigneten Ausführung werden wir Sie gern beraten.

 

EIGENSCHAFTEN VON LICHTLEIT-FASERBÜNDELN

Die Transmission von Lichtleitern wird beeinflusst durch:

  • Die Dämpfung der Einzelfasern,
  • die im Lichtleiter erreichte Packungsdichte der Einzelfasern,
  • das Verhältnis von Faserkerndurchmesser zu Fasergesamtquerschnitt
  • die Oberflächenqualität von Lichtleiter-, Eintritts- und Austrittsfläche,
  • die Reflexionsverluste bei der Licht-Ein und Auskopplung

Bei gebräuchlichen Lichtleiterlängen bis etwa 4 Meter sind die Übertragungsverluste durch die Dämpfung der Einzelfasern meist klein (Abb. 1). Die in einem Lichtleiter erreichbare Packungsdichte hängt vom Verhältnis des Bündeldurchmessers zum Einzelfaserdurchmesser ab. Je größer dieses Verhältnis ist, desto höhere Packungsdichten können erzielt werden und um so geringer werden die Fehlstellen in einem Lichtleiter (Abb. 2). In der Praxis werden Packungsdichten von 80 - 85 % erreicht.

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Die Lichtverluste durch die Beleuchtung der nicht lichtleitenden Fasermantelflächen bei Lichtleitfaserbündeln zeigt Abb. 3. Die S-Fasertypen wurden speziell für den Einsatz von Lichtleitfasern in Lichtleitern entwickelt, um diese Verluste zu verringern.

Abhängig von der Oberflächenqualität der Lichtleiterstirnflächen und dem verwendeten Faserkernmaterial gehen ca. 4 - 8% des Lichtes durch Reflexion an den Lichtleiterenden verloren. Abb. 4 zeigt die Reintransmission einer Lichtleiterfaser und typische Transmissionswerte, die an Lichtleitfaserbündeln gemessen wurden.

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FASERSCHLICHTEN

Faseroptische Schlichten und Beschichtungen haben die Aufgabe, die mechanische Belastbarkeit und Flexibilität der Einzelfaser und des Faserbündels in sich zu verbessern.

Darüber hinaus werden heute weitere Anforderungen wie Hochspannungsfestigkeit, Autoklavierbarkeit oder Temperaturbeständigkeit an die Faserschlichte herangetragen.

Um eine optimale, anwendungsbezogene Verarbeitung der Rohfaser zu ermöglichen, werden unsere Fasern mit verschiedenen Schlichten und entsprechenden Abstufungen angeboten.

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Dabei weißt jede dieser Schlichten bei genauerer Betrachtung eine unterschiedliche Oberflächenstruktur anhand ihrer Zusammensetzung auf.

Aufgrund dieser Beschaffenheit und der daraus resultierenden Eigenschaften, lassen sich die von uns entwickelten Faserschlichten somit gezielt für produktspezifische Anwendungen jeglicher Art optimal einsetzen.

Die Zusammensetzung unserer Schlichten gewährleistet eine hohe Kompatibilität in Bezug auf die Verarbeitung mit Klebstoffen für optische Anwendungen.

 

LAGERUNG

Die Lagerfähigkeit der Schlichten liegt im allgemeinen bei ca. 2 Jahren, wobei ein trockenes Umgebungsklima von Vorteil ist. Die Lagertemperatur sollte im Bereich von +5 bis +40°C liegen.

Die von uns verwendete Schlauchfolie in Verbindung mit der Kartonage ist nicht nur ein sinnvoller Transportschutz, sondern stellt darüber hinaus auch ein sicheres Behältnis, in begrenztem Maße, gegen Umwelteinflüsse wie Feuchtigkeit oder Kälte dar.

 

GESUNDHEITSUNBEDENKLICHKEIT

Ein weiterer Schwerpunkt bei der Entwicklung unserer faseroptischen Schlichten stellt die Gesundheitsunbedenklichkeit in Anlehnung an unsere Umweltzertifizierung nach DIN ISO 14001 dar.

Dieses Kriterium sowie weitere Aspekte im Umgang mit unseren Faserschlichten sind in unserer Unbedenklichkeitsbescheinigung für Faserschlichten dokumentiert.

Angesichts der von uns eingesetzten Rezepturen und deren Stoffe, die unter anderem auch Anwendung in der kosmetischen Industrie finden, ist die Verwendung im medizintechnischen Bereich von besonderer Bedeutung. 

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