Abschnitt 2.3 - 2.3 Wichtige Eigenschaften von Lichtwellenleitern für die Gefährdungsermittlung
Das folgende Bild stellt schematisch für verschiedene Fasertypen die Strahlprofile nach Austritt aus der Faser dar.
Abb. 1
Strahlprofile nach Austritt aus verschiedenen Fasertypen
Die folgende Tabelle 1 gibt den Kerndurchmesser ØKern, die typische numerische Apertur NA, den Strahldurchmesser Ø100 im Abstand von 100 mm und den maximalen in das Auge gelangenden Leistungsanteil η in % für die folgenden Fasertypen an:
SMF = Einmodenfaser,
MMF = Mehrmodenfaser,
HCS = hard-clad silica = Hartmantel-Quarzfaser,
HPCF = Hard Polymer Clad Silica = Hartkunststoff beschichtete Silizium-Faser,
PSC = Polymer Clad Silica = Kunststoff beschichtete Silizium-Faser,
PMMA-POF = Polymethylmethacrylat-Plastikfaser.
Tabelle 1
Kerndurchmesser, numerische Apertur, Strahldurchmesser und in das Auge gelangender
Leistungsanteil
| ØKernin µm | typ. NA | Ø100in mm | η in % | |
|---|---|---|---|---|
| SMF (1,3 µm) | 8 | 0,1 | 11 | 33 |
| SMF (1,55 µm) | 8 | 0,1 | 13 | 25 |
| MMF Grad.index | 50 | 0,2 | 24 | 8,2 |
| MMF Grad.index | 62,5 | 0,28 | 34 | 4,2 |
| MMF Grad.index | 100 | 0,3 | 37 | 3,5 |
| PSC/HPCF | 200 | 0,35 | 44 | 2,5 |
| PMMA-POF | 1000 | 0,47 | 63 | 1,2 |
Die Kennzahlen in Tabelle 1 sind wie folgt definiert:
- a.
Kerndurchmesser ØKern = der geometrische Durchmesser des Faserkerns
- b.
Numerische Apertur NA = der Sinus des halben Öffnungswinkels α, definiert auf der Basis des Strahlradius, an dem die Leistungsdichte auf 5 % des Maximums gefallen ist (siehe Anhang 2)
- c.
Strahldurchmesser Ø100 im Abstand von 100 mm (entspricht dem minimalen Akkommodationsabstand), definiert auf der Basis des Radius, an dem die Leistungsdichte auf 37 % des Maximums gefallen ist. Die zugehörige Kreisfläche schließt 63 % der Gesamtstrahlungsleistung ein.
- d.
maximaler in das Auge gelangender Leistungsanteil η in %
Die jeweils berechneten Strahldurchmesser (mit je 63 % der Gesamtstrahlungsleistung) im minimalen Akkommodationsabstand von 100 mm zeigen die starke Abhängigkeit der Gefährdung vom Fasertyp. Strahlung im Wellenlängenbereich von 400 bis 1400 nm aus den am häufigsten verwendeten Lichtwellenleitern mit einem Kerndurchmesser von bis zu 100 µm wird auf einen Punkt auf der Netzhaut abgebildet (Punktlichtquelle).
Anmerkung:
Es wird davon ausgegangen, dass das Auge in Abständen von weniger als 100 mm nicht mehr akkommodiert. Deshalb darf man bei der Ermittlung des Augensicherheitsabstandes bei unterwiesenen Personen von minimal 100 mm ausgehen.
In der Lichtwellenleitertechnik ist allgemein die Angabe der geführten Strahlungsleistung in dBm (siehe Anhang 2) üblich.