Technische Optik in der Praxis

238 8 Fasern und Sensorik
formation moduliert, ggf. nach geeigneter elektrischer Aufbereitung wie etwa
Aufmodulieren auf einen Subträger, Digitalisierung, Codierung, Scrambling,
etc. Nach Übertragung durch die Glasfaser wird das optische Signal mit einer
Photodiode gewandelt, elektrisch vorverstärkt, gefiltert und dem umgekehrten
Prozeß des Sendevorgangs unterzogen. Schließlich steht das Originalsignal
wieder zur Verfügung.
Die optische Nachrichtentechnik bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber
rein elektrischen Verfahren. Dazu zählen u.a. die hohe Bandbreite optischer
Systeme (bis zu 40 GBit/sec bereits heute realisiert) bei gleichzeitig extrem
niedrigen Streckendämpfungen, die Störstrahlungsfreiheit (aktiv und passiv),
die Einsatzmöglichkeit auch in explosionsgefährdeten Bereichen, die unbegrenzte
Verfügbarkeit und geringen Kosten des Werkstoffs Quarzglas im Vergleich
zu Kupfer. Die Palette optischer Übertragungssysteme ist extrem breit
gefächert; einige Beispiele sind
• Kurzstreckensysteme mit Kunststoffasern als Bussysteme im Automobilbereich,
• Kurzstreckensysteme als Punkt-zu-Punkt-Verbindungen sowie als Bussysteme.
Einsatz
– in industriellen Steuerungen,
– in der Datenverarbeitung,
– in der Eisenbahntechnik,
– in der Montanindustrie, bei Energieversorgungsunternehmen,
• Campusweite Breitband-Bussysteme in Hochschulen,
• Rein optische Bussysteme in Flugzeugen,
• Teilnehmeranschlußleitungen in der Telekommunikation,
• Weitverkehrsverbindungen
Übertragungssystemen.
bis hin zu transatlantischen Untersee-
8.6 Meßtechnische und sensorische Anwendungen
von Glasfasern
8.6.1 Klassifizierung faseroptischer Meß- und Sensorsysteme
Unter Einsatz von Glasfasern lassen sich auch Meß- und Sensorsysteme aufbauen,
wobei hier die Palette der Ausführungsvarianten noch vielgestaltiger
ist als die der optischen Übertragungssysteme [11–14].
Eine mögliche grundsätzliche Systematik faseroptischer Sensoren ist in
Abb. 8.31 dargestellt. Danach kann ein optischer Sensor aus der Kombination
eines konventionellen elektronischen Sensors (z. B. Druckwandlers, Temperaturwandlers,
etc.) mit einer faseroptischen Übertragung der Meßgröße bestehen,
wobei der Sensor selbst seine Betriebsenergie entweder a) konventionell
elektrisch oder b) mittels optischer Fernversorgung zugeführt bekommen
kann.
Ein rein optisches Konzept kann wiederum nach zwei Varianten gestaltet
sein: Bei c) findet die Wechselwirkung mit der Meßgröße außerhalb der Faser