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Anhang
6.1
Raman Prinzip
Building Technologies
CPS Fire Safety
Raman - Streuung
Bei den Lichtwellenleitern (LWL) handelt es sich um dotiertes Quarzglas.
Quarzglas ist eine Form des Siliziumdioxids (SiO
struktur. Durch Wärmeeinwirkung werden Gitterschwingungen im Festkörper
induziert. Fällt Licht auf diese thermisch angeregten Gitterschwingungen, kommt
es zu einer Wechselwirkung zwischen den Lichtteilchen (Photonen) und den
Elektronen des Moleküls. Im LWL entsteht eine Lichtstreuung, die sogenannte
Raman-Streuung. Dieses Streulicht ist gegenüber dem einfallenden Licht spektral
um den Betrag der Resonanzfrequenz der Gitterschwingung verschoben.
Das aus dem LWL zurück gestreute Licht enthält daher drei verschiedene
spektrale Anteile:
die Rayleigh-Streuung mit der Wellenlänge der benutzten Laserquelle,
–
die Stokes-Komponente mit der höheren Wellenlänge, bei der Photonen
–
erzeugt werden, sowie
die Antistokes-Komponente mit einer niedrigeren Wellenlänge als die Rayleigh-
–
Streuung, bei der Photonen vernichtet werden.
Die folgende Abbildung zeigt die spektrale Lage der neu entstehenden Raman-
Bänder. Die Intensität des sogenannten Anti-Stokes-Bandes ist temperatur-
abhängig, das sogenannte Stokes-Band ist jedoch von der Temperatur nahezu
unabhängig. Aus dem Verhältnis der Intensitäten von Anti-Stokes- und Stokes-
Licht resultiert die lokale Temperatur des LWL.
Fig. 20
Raman-Streuung
) mit amorpher Festkörper-
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FL-III Systemeinführung und Projektierung
Anhang
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03.2012
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