Lichtleiter

Als Lichtleiter werden transparente Bauteile wie Fasern, Röhren oder Stäbe bezeichnet, die Licht über kurze oder lange Strecken transportieren. Die Lichtleitung wird dabei durch Reflexion an der Grenzfläche des Lichtleiters entweder

durch Totalreflexion auf Grund eines geringeren Brechungsindex des den Lichtleiter umgebenden Mediums oder
durch Verspiegelung der Grenzfläche oder
durch einen geeigneten Brechungsgradienten erreicht.

Hauptvertreter ist der vorwiegend in der Nachrichtentechnik verwendete Lichtwellenleiter, der seinen Namen aufgrund der dort wesentlichen Rolle der Welleneigenschaften des Lichtes verdankt.[1] Da die Lichtwellenleiter häufig aus Glasfasern bestehen, werden diese auch als Glasfaserkabel oder Lichtleitkabel bezeichnet. Neben der Datenübertragung finden sie auch Verwendung in faseroptischen Sensoren, zu Abbildungs- und Beleuchtungszwecken z. B. in Endoskopen, zum flexiblen Transport von Laserstrahlung, sowie in Beleuchtungsinstallationen oder zur Dekoration. Zu den Lichtwellenleitern gehören auch die teilweise oder ganz auf Kunststoff basierenden Fasern wie die polymeren optischen Fasern und die Hard Clad Silica Optical Fiber.

Weitere Lichtleiter sind planare Lichtwellenleiterstrukturen (PLWL), welche in Bauteilen der integrierten Optik Verwendung finden, wie z. B. Weichen und Schalter für die optische Nachrichtentechnik. Zu den Lichtleitern zählen auch lichtleitende Bauteile aus Kunststoff, wie z. B. PMMA oder Polycarbonat, für Anzeigen oder zur Hintergrundbeleuchtung (Edge Lit Display). Weiterhin dienen so genannte Lichtröhren zur Gebäudebeleuchtung mit natürlichem Sonnenlicht.

Das Mineral Ulexit – in Form parallelfaseriger Bruchstücke – ist ein Beispiel für einen natürlich vorkommenden Lichtleiter.[2]

Geschichte

Einen der ersten „Lichtleiter“ erfand Philipp Bozzini 1806, bei dem Kerzenlicht über ein Spiegel- und Röhrensystem in Körperhöhlen und Hohlorgane geleitet wird.[3] Damit schuf er das erste Endoskop.[4] 1870 versuchte John Tyndall, Licht gezielt in und durch einen Wasserstrahl zu leiten, nachdem Jean-Daniel Colladon dies bereits demonstriert hatte[5]. Mitte der 1950er Jahre wurden optische Leiter primär zur Beleuchtung innerer Organe in der Medizintechnik angewandt. Nach der Entwicklung des Lasers wurde es ab Mitte der 1960er möglich, Lichtleiter als Lichtwellenleiter zur Übertragung von Nachrichten einzusetzen.

Einzelnachweise

Erwin Böhmer, Dietmar Ehrhardt, Wolfgang Oberschelp: Elemente der angewandten Elektronik: Kompendium für Ausbildung und Beruf. Seite 282, Vieweg + Teubner, ISBN 978-3-8348-0543-0 (Google Books).
Eintrag zu Ulexit. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 3. Dezember 2016.
Philipp Bozzini: Der Lichtleiter oder Beschreibung einer einfachen Vorrichtung und ihrer Anwendung zur Erleuchtung innerer Höhlen und Zwischenräume des lebenden animalischen Körpers. Weimar 1807; Neudruck Stuttgart 1988 (= Schriftenreihe des Max-Nitze-Museums, 6.2).
Otto Winkelmann: Der Frankfurter Lichtleiter - Neubau nach alten Plänen. Zur Frühgeschichte der Endoskopie. In: Würzburger medizinhistorische Mitteilungen. Band 14, 1996, S. 11–15.
Daniel Colladon: Sur les réflexions d'un rayon de lumière à l'interiéur d'une veine liquide parabolique. In: Comptes rendus. Band 15, Nr. 1800, 1842.

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[1] Erwin Böhmer, Dietmar Ehrhardt, Wolfgang Oberschelp: Elemente der angewandten Elektronik: Kompendium für Ausbildung und Beruf. Seite 282, Vieweg + Teubner, ISBN 978-3-8348-0543-0 (Google Books).

[roempp-2] Eintrag zu Ulexit. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 3. Dezember 2016.

[3] Philipp Bozzini: Der Lichtleiter oder Beschreibung einer einfachen Vorrichtung und ihrer Anwendung zur Erleuchtung innerer Höhlen und Zwischenräume des lebenden animalischen Körpers. Weimar 1807; Neudruck Stuttgart 1988 (= Schriftenreihe des Max-Nitze-Museums, 6.2).

[4] Otto Winkelmann: Der Frankfurter Lichtleiter - Neubau nach alten Plänen. Zur Frühgeschichte der Endoskopie. In: Würzburger medizinhistorische Mitteilungen. Band 14, 1996, S. 11–15.

[5] Daniel Colladon: Sur les réflexions d'un rayon de lumière à l'interiéur d'une veine liquide parabolique. In: Comptes rendus. Band 15, Nr. 1800, 1842.