ELECTRICAL ENGINEERIG
Near- and farfieldmeasurement
of optical radiators
EINLEITUNG
Ich studiere Elektrotechnik/Nachrichtentechnik
und habe vor kurzem mit meiner Diplomarbeit begonnen. Das Thema der
Arbeit lautet Nah- und Fernfeldmessung der Lichtintensitätsverteilung
von optischen Strahlungsquellen. Im Rahmen der Diplomarbeit soll
ein dafür geeignetes Meßgerät gebaut werden und später
Messungen durchgeführt und ausgewertet werden. Hauptsächlich
werden solche Intensitätsverteilungsmessungen an Lichtwellenleitern
(LWL) durchgeführt,
denn die Ergebnisse geben Aufschluß über Art und Qualität
des LWL
(es sollten aber auch andere Objekte gemessen werden können, z.B.
LED, leistungsschwache LASER, Glühlampen mit Reflektor, etc).
LWL werden vorwiegend
in der Nachrichten-
übertragungstechnik
verwendet, das
von Ihnen geführte Licht liegt meistens im Infrarot-Bereich, deshalb
sollte ein Bereich von ca. 400 nm bis 1,7 mm
Wellenlänge (sichtbarer Bereich bis IR-Bereich) von dem Meßgerät
erfaßt werden können.
AUFBAU
Die Messung muß
in einem Raum erfolgen in dem absolute Dunkelheit herrscht, damit von außen
einfallendes Licht die Messung nicht verfälscht. Also ist ein
lichtdichtes Gehäuse um die Meßaperatur unabdingbar. Ein
Photo-Detektor (Photo-Diode) der als Meßaufnehmer dient wird auf
der Stifthalterung eines Plotters befestigt, so kann der Detektor an jede
beliebige Stelle gefahren werden. Die Strahlungsquelle (z.B. LWL) wird
so eingespannt, daß der gesamte Lichtkegel des emittierten Lichts
vom Detektor "gescannt" bzw. abgetastet werden kann. Für die
Fernfeldmessung reicht dieser Aufbau, bei der Nahfeldmessung jedoch wird
zusätzlich ein Linsensystem (Objektiv) und vielleicht eine Kamera
(wie weitere Erkenntnisse noch klären werden) benötigt.
Das Objektiv soll die strahlende Ausgangsfläche der Quelle als scharfes
Abbild in der Detektor-Ebene vergrößert darstellen. So
kann also bei der Nahfeldmessung die Lichtintensitätsverteilung in
der Entfernung "null" von der Strahlungsquelle ermittelt werden.
Die Kamera dient lediglich dazu, festzustellen ob das vergrößerte
Abbild der Ausgangsfläche in der Detektorebene wirklich scharf dargestellt
wird, gegebenenfalls muß über die Brennweiteneinstellung des
Linsensystems bzw. Objektivs die korrekte Scharfstellung erfolgen.
Zeichnung zur
Fernfeldmessung
Zeichnung zur
Nahfeldmessung
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