Faseroptik-Technologie
Was sind optische Glasfasern?
Herzstück jeder faseroptischen Technologie ist die Glasfaser. Dieses dünne, flexible und transparente Material hat einen Durchmesser, der ungefähr dem eines menschlichen Haars entspricht. Licht durchdringt den Kern der Glasfasern und emittiert Licht oder formt Bilder am Ende des Faserbündels.
Die Übertragung ist dank zweier Materialien mit unterschiedlichem Brechungsindex möglich. Glasfasern bestehen aus einem Kernglas mit hohem Brechungsindex und einem Mantelglas mit niedrigem Brechungsindex. Das Prinzip der Totalreflexion besagt, dass Licht, das unterhalb des Grenzwinkels auf die Grenze zwischen Kern und Mantel trifft, reflektiert und entlang der Faser bis zum Ende weitergetragen wird.
Lichtleiter
Lichtleiter transportieren Licht von einem Ende zum anderen. Die Anordnung der SCHOTT Fasern kann randomisiert werden, um eine homogene Beleuchtung zu erzeugen.
Bildleiter
Bildleiter können Bilder über weite Strecken transportieren, vergrößern, verkleinern oder invertieren. Jede Faser innerhalb des Bildleiters entspricht einem einzelnen Bildpixel, was die Anordnung der Fasern entscheidend macht.
Zweck und Funktion
Glasfasern sind in der Lage, Licht und Bilder über große Entfernungen, durch enge Räume und aus unwirtlichen Situationen zu übertragen. Diese Eigenschaft bietet viele Einsatzmöglichkeiten, von der Untersuchung im Gesundheitswesen bis hin zur Beleuchtung in der Luftfahrtindustrie.
Glasfasern werden von verschiedenen Umgebungsfaktoren, wie hohen oder niedrigen Temperaturen, nicht beeinflusst. Es besteht keine Gefahr elektrischer Störungen. So können sie direkt in anspruchsvollen Umgebungen eingesetzt werden – zum Beispiel zur Entkopplung von elektronischen Geräten wie Lichtquellen, Sensoren oder Kameras vom eigentlichen Einsatzbereich.
Hauptvorteile von Glasfasern
Glasfasertypen
Glasfasern können in flexible und starre Leiter unterteilt werden. Flexible Licht- oder Bildleiter sind oft länger als starre Leiter und werden normalerweise verwendet, wenn das Ziel um eine Ecke oder auf engem Raum liegt. Dies erfordert ein hohes Maß an Flexibilität und Bewegung.
Starre Licht- oder Bildleiter bestehen aus Bündeln von verschmolzenen Fasern. Typische Beleuchtungsanwendungen sind Lichtleiter für zahnmedizinische Geräte oder starre Endoskope. Für bildgebende Anwendungen werden zum Beispiel Taper, Faserplatten oder Inverter genutzt. Sie vergrößern, verkleinern oder drehen Bilder bei der Übertragung von der Eingangsfläche auf die Ausgangsfläche. Hybrid-Varianten sind ebenfalls erhältlich.
Herstellung von Lichtleitern
SCHOTT stellt nicht nur die meisten Vorform-Rohlinge her, die für die Herstellung von Glasfasern benötigt werden, sondern verfügt auch über eigene Faserzieh- und Wickelanlagen. So können wir sehr schnell und flexibel auf spezifische Kundenanforderungen reagieren.Produktionsprozess
Faserziehen
In die Vielfaser-Ziehanlage von SCHOTT werden Glasstäbe eingehangen, die am unteren Ende erhitzt werden, um Kern und Mantelglas zu verschmelzen. So entsteht für jedes System eine einzelne Glasfaser. Die Fasern werden dann nach unten gezogen, wobei die Geschwindigkeit der Ziehens den Durchmesser der Faser bestimmt. Bei Bildleitern wird der Vorgang mehrfach wiederholt, wobei mehrere Fasern gesammelt und in einem Multi-Draw-Verfahren zusammengezogen werden.
Präzise Bündelung und Extrusion
a) Präzisionsbündelung
Mehrere Primärbündel werden zu einem finalen Faserbündel zusammengeführt, wobei die Faseranordnung in flexiblen Bündeln in der Regel beliebig ist. Für bestimmte Anwendungen kann es erforderlich sein, die Fasern in einem randomisierten Muster (Lichtleiter) oder einem spezifischen Muster (Bildleiter) anzuordnen.
b) Extrusion
Das finale Faserbündel kann in einem Extruder mit Polymer ummantelt werden, wodurch ein Kabel entsteht. In den nachfolgenden Montageprozessen werden Faserbündel und Kabel nach Kundenwunsch zugeschnitten und mit Endhülsen versehen.
Endbearbeitung
Neu ziehen und Umformen
Multicore-Rods sind mehrere miteinander verschmolzene Einzelfasern. Sie können zu konischen Formen gestreckt, gebogen oder zu individuellen Formen verdreht werden. Dies gilt insbesondere für starre Licht- und Bildleiter, die zu Stäben, Kegeln, Taper oder Inverter verarbeitet werden.
Schleifen und Polieren
Qualitätsprüfung
Warum SCHOTT?
Mit über 130 Jahren Erfahrung ist SCHOTT der weltweit führende Experte für optisches Glas. Unser Wissen, unsere Innovation und unsere Liebe zum Detail stellen sicher, dass wir Sie bei der Suche nach der richtigen Lösung unterstützen, unabhängig von Ihrer Branche und Ihren Anforderungen.
SCHOTT: Ihr zuverlässiger Partner für Glasfaserprodukte
In den vergangenen 60 Jahren entwickelte und lieferte SCHOTT faseroptische Produkte sowohl für Massenmärkte als auch für Spezialanwendungen, u.a. für folgende Branchen:
- Medizin
- Industrie
- Mikroskopie
- Luftfahrt
- Automobil
- Verteidigung
