Modellierung tubulärer optischer Fasern am Beispiel eines optisch-elektrischen Kombinationsleiters
Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2015
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| Weitere Verfasser: | , , |
| Format: | UnknownFormat |
| Sprache: | ger |
| Veröffentlicht: |
Nordhausen
Fachhochschule Nordhausen
2015
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| Schriftenreihe: | Nordhäuser Hochschultexte / Schriftenreihe Ingenieurwissenschaften
4 |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | Inhaltsverzeichnis Kurzbeschreibung |
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Tag hinzufügen | Zusammenfassung: | Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2015 In der Arbeit wird am Beispiel eines optisch-elektrischen Kombinationsleiters das Verhalten tubulärer Lichtwellenleiter untersucht. Der Kombinationsleiter besteht aus einem elektrischen Kabel, das mit einer lichtleitenden Kunststoffummantelung versehen ist. Die Lichtführung findet in der zwischen einer inneren und einer äußeren Mantelschicht eingebetteten hochtransparenten Kunststoffschicht, dem Lichtwellenleiterkern, statt. Ziel dieser Anordnung ist es, die durch defekte Hochvoltkabel oder -anschlüsse hervorgerufenen Störlichtbögen in kürzester Zeit optisch detektieren zu können bzw. die Kabelisolierung mittels Lichtimpulsen zu überwachen. Es wird ein Ray-Tracing-Modell einer tubulären Faser entwickelt und zur Untersuchung des optischen Übertragungsverhaltens genutzt. Dabei steht die Optimierung der Schichtdicken des tubulären Lichtwellenleiters im Vordergrund. Es wird herausgestellt, dass bei hinreichend großer Lichtquellenapertur der Anteil totalreflektierter Strahlen mit wachsendem Innenradius der tubulären Kernschicht steigt und die Übertragungsleistung der Faser unter bestimmten Voraussetzungen wesentlich durch den Tubularitätsparameter T bestimmt wird. Die derzeitige Entwicklungsarbeit am Kombinationsleiter ist auf die Faserherstellung mit Silikonelastomeren als Kernmaterial und Fluorethylenpropylen (FEP) als Mantelmaterial ausgerichtet. In der Arbeit wird nachgewiesen, dass der entscheidende Verlustmechanismus die zwischen Kern- und Mantelmaterial auftretende Grenzflächenstreuung ist. Die Modellierung der Kern-Mantel-Grenzflächenstreuung erfolgt auf der Basis gemessener Oberflächenprofile des Silikonkerns. Durch die Gegenüberstellung von Simulationsergebnissen und Ergebnissen der experimentellen Dämpfungsbestimmung vergleichbarer optischer Fasern aus der Literatur sowie eigenen Dämpfungsmessungen ist der Nachweis gelungen, dass die Methode zur Modellierung von Silikon-FEP-Fasern geeignet ist. Es wird dargelegt, dass sich bei genauer Parameterbestimmung der Streulichtgrößen optimale Schichtdicken der Polymerschichten für konkrete Segmentierungsfolgen bestimmen lassen. Im Hinblick auf einen möglichen Einsatz tubulärer Fasern zur Datenübertragung wird die Abhängigkeit der Bandbreite von der Tubularität und der Grenzflächenrauheit aufgezeigt und das Design der optischen Sende- und Empfangseinheiten diskutiert. |
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| Beschreibung: | 164, XIX, 34 Seiten Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 9783940820112 978-3-940820-11-2 |