Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Infrarot lichtleiter


von Chris c. (chris78)


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Hallo,

ich bin gerade auf der Suche nach einem Lichtleiter für Infrarot 
(800nm-1µm).
Nun frage ich mich ob die Standard-Lichtleiter für diesen Zweck 
ausreichen?

Leider lässt sich kein Hersteller so richtig über die Dämpfung der 
einzelnen Spektralanteile aus.
Ich vermute mal, dass ein Lichtleiter für rot (ca. 650nm) ausreichen 
würde (habe bereits einen bestellt).

Hat jemand bereits Erfahrungen hiermit gemacht oder kann mir ein 
bestimmtes Material des Leiters für diese Anwendung empfehlen?

IR SendeLED und IR-Transistor auf der Slave-Seite sind VSMB2020 und 
TEMT1000. Diese beiden sollen über eine Strecke von ca. 10cm an einen 
Standard OKK Optokopf mit SFH5840 (Master-Seite) über den IR-Lichtleiter 
verbunden werden.
Ohne IR-Lichtleiter funktioniert die Kommunikation bis ca. 3cm Abstand.
Eine höhere Empfindlichkeit durch Änderung der Schaltungen zu erreichen 
funktioniert nicht so gut, da dann bereits der IR-Anteil im Tageslicht 
zum Ansprechen der Schaltung ausreicht.

MfG

von Charly (Gast)


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Glasfasern für LAN evtl.

Multimode 1Gbit haben z.b. 850nm
über die selbe Faser funktioniert auch 100Mbit 1310nm

von M. B. (Firma: TH Nürnberg) (ohmen)


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Also Kunststofflichtwellenleiter (PMMA) haben in dem Bereich eine 
Dämpfung von einigen 1000 dB/km...
Auf die kurze Strecke kann es funktionieren.

von John D. (Gast)


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Wenn du einen Lichtleiter schon bestellt hast, warum nennst du uns nicht 
den genauen Typ? Aus welchem Material besteht er?

PMMA hat bei deinen Wellenlängen etwa 10-20dB/m Dämpfung, also nur ein 
paar dB bei deiner Entfernung. PC sollte etwas besser sein.

von Chris c. (chris78)


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Charly schrieb:
> Glasfasern für LAN evtl.
>
> Multimode 1Gbit haben z.b. 850nm
> über die selbe Faser funktioniert auch 100Mbit 1310nm

M. B. schrieb:
> Also Kunststofflichtwellenleiter (PMMA) haben in dem Bereich eine
> Dämpfung von einigen 1000 dB/km...
> Auf die kurze Strecke kann es funktionieren.

Da kommt bei mir schon mal Hoffnung auf, dass es mit 
Standard-Lichtleitern funktioniert.
Ich habe ein Stück aus PMMA (Farnell-Nr. 3245305) und eins aus Acryl 
bestellt. Diese haben einen Durchmesser von 2mm bzw. ca. 4mm.

Des Weiteren habe ich auch ein Stück Kabel (CFLG.2LB.62,5/125) bestellt.
Faserzahl:  2
Faserdurchmesser [µm]:   62,5/125
Farbcode :   blau mit weißen Ziffern
Außendurchmesser [mm]:   8.5
Gewicht [kg/km]:   47
Bandbreite bei 850 nm (MHz x km) :   160 - 200
Dämpfung bei 850 nm (dB/km) :   3,2
Bandbreite bei 1300 nm (MHz x km) :   200 - 500
Dämpfung bei 1300 nm (dB/km) :   0,9

Was mir hierbei Sorgen macht, ist der geringe Faserdurchmesser im 
Hinblick auf den LED-Durchmesser von 2mm. Kann da überhaupt genug Signal 
über das Kabel kommen oder solte/muss ich mich noch mit der korrekten 
Anbindung von IR-LED an den Leiter beschäftigen?

von oszi40 (Gast)


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Chris Lang schrieb:
> an den Leiter beschäftigen

Nicht nur  "beschäftigen", sondern auch messen bis die optischen 
Eigenschaften ausreichen. Bei Infrarot ist dir Brechung in den Linsen 
leider etwas anders. Für allererste Versuche reicht die simple 
Taschenlampe.

von Reinhard Kern (Gast)


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Chris Lang schrieb:
> Was mir hierbei Sorgen macht, ist der geringe Faserdurchmesser im
> Hinblick auf den LED-Durchmesser von 2mm.

Hallo,

das wird so nicht funktionieren, das übersteigt deine Mittel. Für 
Glasfasern musst du die dafür vorgesehenen Transmitter und Receiver 
verwenden, mit Bastlermitteln bekommst du viel zu wenig Licht durch.

Eine 100µ Faser hat nur 1/100 (!) des Querschnitts einer 
Kunststoffleitung - da die Leuchtdichte deiner LED gegeben ist, bekommst 
du auch nur 100 mal weniger Licht in die Faser.

Gruss Reinhard

von chris78 (Gast)


Angehängte Dateien:

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So, habe es jetzt mit einem 1mm Standardlichtleiter aus PMMA realisiert 
(siehe Foto).
Über die 5mm Sende- und 3mm Empfangsled im Optokopf (Master) habe ich 
jeweils 3 x 1mm starke Lichtleiter gesteckt, die über Löcher in der 
Optokopf-Plastikscheibe arretiert sind.

Die ca. 5cm langen Lichtleiter gehen dann auf die 1,9mm Linsen der 
SMD-LEDs vom Slave (Leiterplatte im Anhang).

Es funktioniert bis ca. 3cm Absatnd zwischen Lichtleiter und IR-LEDs vom 
Slave. Das ist fast derselbe Abstand mit dem es vorher ohne Lichtleiter 
funktioniert hat (ca. 4cm Luft zwischen Master und Slave).
Das IR-Signal wird also auf die 5cm Lichtleiterstrecke plus Anbidung an 
den Lichtleiter um ca. 25% gedämpft.
Das hatte ich erheblich schlechter erwartet.

Vielen Dank für die Hinweise und Tips...
MfG

von M. B. (Firma: TH Nürnberg) (ohmen)


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Gratuliere!
Wenn Du die POF nicht nur abbeisst, sondern die Endflächen polierst, 
dann wäre noch mehr drin...

von Harald M. (mare_crisium)


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Chris Lang schieb am 10.11.2011 13:13
>Ich habe ein Stück aus PMMA (Farnell-Nr. 3245305) und eins aus Acryl
>bestellt.

PMMA und Acryl ist übrigens dasselbe.

Wenn Du das Licht sowieso nur geradeaus leiten willst (so sieht es auf 
dem Foto jedenfalls aus), warum nimmst Du dann nicht einfach ein 
Metallröhrchen (z.B. wenn's ganz dünn sein soll, Spritzenkanüle vom 
Tinten-Nachfüllset)?

mare_crisium

von Reinhard Kern (Gast)


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Harald M. schrieb:
> warum nimmst Du dann nicht einfach ein
> Metallröhrchen

weil im LL Totalreflektion herrscht, daher die geringen Verluste - da 
kommt kein Metall auch nur annähernd hin, selbst wenn das Röhrchen innen 
poliert ist, was eher selten der Fall ist. Bitte Licht nicht mit Wasser 
verwechseln.

Gruss Reinhard

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