Quelltext der Seite Faseroptik (Bauelement)

Als '''Faseroptik''' oder '''faseroptisches Element''' bezeichnet man im [[Faseroptik (Fachbereich)|gleichnamigen Fachbereich der Optik]] ein [[Technische Optik|optisches]] [[Bauteil (Technik)|Bauteil]] einer oder mehreren [[Lichtleitfaser]]n (z.&nbsp;B. [[Glasfaser]]) oder [[Lichtleiter]]n aufgebautes Element, zur Übertragung von elektromagnetischer Strahlung oder optischen Signalen.<ref name="DIN 58140-1">{{Literatur |Autor= |Titel=DIN 58140-1. Faseroptik – Teil 1: Begriffe, Formelzeichen |Datum=2020-02 |Seiten=}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Pedrotti, Frank L., 1932- |Titel=Optik für Ingenieure: Grundlagen ; mit 28 Tabellen |Auflage=3., bearbeitete und aktualisierte |Verlag=Springer |Ort=Berlin Heidelberg New York |Datum=2005 |ISBN=3-540-27379-4 |Kapitel=24. Faseroptik}}</ref>
Ausgehend vom englischsprachigen Begriff {{lang|en|''fiber optics''}} bezeichnet man die Faseroptik auch als '''Fiberoptik''' oder '''Fiber-Optik'''.

Faseroptiken werden in vielen Bereichen genutzt, beispielsweise:
*in der Kommunikations- und Nachrichtentechnik zur [[Lichtwellenleiter#Anwendung in der Nachrichtentechnik|Informationsübertragung mit hohen Datenraten]],
*in der [[Spektroskopie]] zur Aufnahme von Signalen und Zuleitung zum Spektrometer mittels [[faseroptischer Sensor]]en,
*in der [[Medizintechnik]] zur Übertragung von Bildsignalen in schwer zugänglichen Bereichen (wie bei der [[Endoskopie]]) oder
*in der [[Beleuchtungstechnik]] zur Übertragung von Strahlungsleistung für die Punktbeleuchtung (z.&nbsp;B. [[Planetarium#Sternenprojektor|Sternenprojektoren]]) oder Linienführung.<ref>{{Literatur |Autor=Erik Theiss |Titel=Beleuchtungstechnik : neue Technologien der Innen- und Aussenbeleuchtung |Band=1 |Verlag=Oldenbourg-Industrieverl. |Ort=München |Datum=2000 |ISBN=3-486-27013-3 |Seiten=84 ff}}</ref>

== Medizintechnik ==
{{Belege fehlen}}

In der Medizin werden zwei Arten von Faseroptiken unterschieden:
# Faseroptiken, die miteinander zu einem mechanisch homogenen Block verschmolzen sind, und
# [[Elastizität (Physik)|flexible]] Faseroptiken eines [[Endoskop]]s, die nicht miteinander verschmolzen sind, sondern aus lose nebeneinander liegenden, biegsamen Einzelfasern bestehen, die lediglich an Ein- und Ausgangsseite geometrisch streng geordnet und fest eingefasst sind (Faserbündel).

Faseroptiken werden anstatt einer konventionellen [[Optische Abbildung|Abbildung]] mit [[Linse (Optik)|optischen Linsen]] oder [[Spiegel]]n überall dort eingesetzt, wo es auf kleine Abmessungen und/oder hohe [[Lichtstärke]] ankommt: Gegenüber einer 1:1-Optik mit Blende 1 erhält man ca. 10-fach höhere Lichtstärke (bei [[Diffuses Licht|diffuser]] [[Lambertsches Gesetz|Lambert]]-Beleuchtung). Beispielsweise bei [[Intubationsfiberoptik]]en zur Darstellung des Kehlkopfs für eine endotracheale Intubation.

Das übertragene Bild wird [[pixel]]weise aufgelöst, es gibt zwei gängige Anordnungen der Bildpunkte: [[hexagonal]] oder [[orthogonal]]. Der Abstand der einzelnen Bildpunkte beträgt typischerweise 4–10&nbsp;µm. Jede einzelne Faser besteht wie bei einem Lichtleiter aus einem ''Kernglas'' und einem einhüllenden niederbrechenden ''Mantelglas''. Dazwischen sind zusätzlich Stränge aus ''schwarzem ([[Absorption (Physik)|absorbierendem]]) Glas'' angeordnet, um vagabundierendes [[Streulicht]] zurückzuhalten.

Wenn nach dem Verschmelzen der entstandene zylindrische Block nochmals erhitzt und gezogen wird, verjüngt er sich in der Mitte und kann in der entstandenen Taille getrennt werden: Auf diese Weise kann ein [[Taper (Faseroptik)|Taper]], das heißt eine Faseroptik für eine vom 1:1-Maßstab abweichende Verkleinerung bzw. Vergrößerung hergestellt werden.

Ähnlich wie bei der Abbildung mit einer Linse bleibt die [[Helligkeit]] jedoch bei der Verkleinerung unabhängig vom Abbildungsmaßstab konstant.
Dies bedeutet, dass ein Teil der eingestrahlten Lichtintensität auf dem Weg von Eingangs- zu Ausgangsfläche verlorengeht, denn sonst wäre die [[Leuchtdichte]] auf der kleineren Ausgangsseite höher. Dieser Verlust tritt auf, weil durch die ''Vielfach''[[Reflexion (Physik)|reflexion]] ein Teil der [[Lichtstrahl]]en in den sich [[konisch]] verjüngenden Einzelfasern den Grenzwinkel der [[Totalreflexion]] überschreiten und deshalb nicht weitergeleitet wird.

Wenn der Glasblock beim nochmaligen Erhitzen verdreht statt gezogen wird, entsteht ein ''Twister''. Dieser wird meist mit 180°-Torsion zur Bildumkehr verwendet.

Verschmolzene Faseroptiken werden oft in [[Bildverstärker]]n verwendet, um das Schirmbild einfach und zuverlässig an nachfolgende Bildsensoren, zum Beispiel an [[CCD-Sensor|CCDs]], weiterleiten (=&nbsp;ankoppeln) zu können.

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Optisches Bauteil]]
[[Kategorie:Faseroptik| ]]