Brechungsindex

Der Brechungsindex, Refraction Index (RI), oder die Brechzahl ist ein Kennwert für die Lichtbrechung in optischen Materialien. Es handelt sich um einen dimensionslosen Materialkennwert, der mit dem griechischen Buchstaben µ gekennzeichnet ist, mit dem die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht in optischen Medien im Verhältnis zu der Ausbreitungsgeschwindigkeit im freien Raum bestimmt wird.


Die Brechzahl ist das Verhältnis zwischen der Lichtgeschwindigkeit (c0) und der Ausbreitungsgeschwindigkeit (v) von Licht in dichteren Medien. Das Verhältnis berechnet sich aus: µ = c0/v und ist für alle Medien <1. Der Brechungsindex spielt in Lichtwellenleitern eine wesentliche Rolle, da von den RI-Werten von Kernglas und Mantelglas die Ausbreitung der Moden abhängt. Die Differenz der Brechungsindizes von Kernglas und Mantelglas bestimmt die numerische Apertur (NA).

Vakuum hat den Brechungsindex 1; Glas liegt zwischen 1,4 und 1,6. Bei Lichtwellenleitern liegen die Brechzahlwerte für das Kernglas, das Mantelglas und die Beschichtung bei 1,48, 1,46 und 1,52. Bei einem Mittelwert von 1,5 ergibt sich daraus, dass sich Licht in einem Lichtwellenleiter um etwa 50 % langsamer ausbreitet als im Vakuum. Der prozentuale Unterschied zwischen den Brechungsindizes beträgt lediglich 1 % bis 2 %. Bei Monomodefasern ist er nur 0,1 % bis 0,2 %.

Damit Lichtwellen sich innerhalb des Lichtwellenleiters ausbreiten können, muss der Brechungsindex des Mantelglases größer sein als der des Kernglases.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Brechungsindex
Englisch: refraction index - RI
Veröffentlicht: 05.02.2019
Wörter: 202
Tags: #Lichtwellenleiter-Parameter
Links: Beschichtung, Brechung, Griechische Buchstaben, Index, Kernglas