Lichtwellenleiter

ein optisches System zur Fortleitung von Licht und Übertragung von Bildern auf beliebig gekrümmten Wegen. Ein Lichtwellenleiter ist ein dünner biegsamer Faden von wenigen Hundertsteln Millimeter Durchmesser. Im Innern besteht er aus Glas mit hohem Brechungsindex, außen ist er von einem Mantel mit niedrigem Brechungsindex umhüllt (Stufenindexfaser). Dieser Mantel trennt die einzelnen Fasern optisch dadurch voneinander, dass das Licht innerhalb eines Lichtwellenleiters immer total reflektiert wird. Es kann kein Licht von einer Faser zur benachbarten übergehen. Ein Lichtleitkabel besteht aus mehreren tausend Fasern.

Die größte Bedeutung haben Lichtwellenleiter für die Nachrichtentechnik. Sie ersetzen hier das weltweit immer knapper werdende Kupfer (Telefon, Kabelfernsehen). Die Intensität des Lichts kann dabei im Rhythmus der Nachricht verändert werden, allerdings werden meist im digitalen Verfahren die Nachrichten als Lichtimpulse einer kohärenten Lichtquelle übertragen. Voraussetzung für diese Anwendung war eine drastische Verringerung der zeitlichen Verbreiterung der Lichtimpulse. Das gelingt mit der Gradientenfaser, durch die eine einheitliche optische Weglänge für alle Lichtstrahlen trotz unterschiedlicher Neigung zur Faserachse erreicht wird, und mit der Einmodenfaser, in der sich nur ein einziger Wellentyp (Mode) wohldefinierter Ausbreitungsgeschwindigkeit fortpflanzen kann. Die hohe Übertragungskapazität (rund 100 000 Telefongespräche oder 20 Fernsehprogramme mit einer Faser) und die völlige Unempfindlichkeit gegenüber äußeren elektromagnetischen Einflüssen machen optische Nachrichtenkabel zum idealen Übertragungsmedium der modernen Telekommunikation. Eine einzelne Glasfaser hat die 2 bis 3-fache Übertragungskapazität eines 1 cm dicken Koaxialkabels, dadurch können gleichzeitig Fernsprech-, Fernseh-, Hörfunk-, Bildtelefonie-, Teletex-, Daten- und Faksimileübertragungen durchgeführt werden.