Definition

Lichtleiter-Lichtschranken sind photooptische Sensoren, die zur Lichtübertragung zwischen Lichtquelle, Messstelle und Empfängereinheit Lichtwellenleiter benutzen. Vorteile von faseroptischen Lichtschranken sind der sehr geringe Platzbedarf am Einbauort sowie die hohe geometrische Flexibilität der Lichtleiter bei der Gestaltung des optischen Querschnitts. Durch die räumlich von der Messstelle entfernte Montage von Sende- und Empfangseinheit lassen sich Umwelteinflüsse sowie optische und elektromagnetische Störeinflüsse reduzieren bzw. ausschließen.
Bei der Durchlicht-Anordnung wird ein Lichtstrahl vom Sendelichtleiter auf den Empfangslichtleiter gerichtet und bei Unterbrechung des Lichtstrahls ein Schaltvorgang ausgelöst. Lichtwellen-Lichttaster entsprechen prinzipiell der Funktionsweise von Reflexlichtschranken, wobei die Sende- und Empfangslichtleiter in einem gemeinsamen Kabel verlaufen und in einer gemeinsamen Lichtaustrittshülse enden können.
Analog-Lichtschranken erfassen die Lichtabschwächung durch das Objekt, wodurch proportional zur Signalabschwächung z. B. dessen Größe, Abstand oder Fläche ermittelt werden kann. Durch die Flexibilität der Lichtleiter-Querschnittgestaltung dann hierfür z. B. ein Lichtband erzeugt werden.

Funktionsprinzip

Lichtwellenleiter sind aus hochtransparenten Glas- oder Kunststofffasern ausgebaut, die mit einem Glas niedrigerer Brechungszahl ummantelt sind. Der Lichtwellenleiter ist aus einem lichtführenden Kern zur Signalübertragung, einem Mantel und einer äußeren Schutzbeschichtung aufgebaut. Die niedrigere optische Brechzahl des Mantels bewirkt eine Totalreflexion des Lichts an der Grenzfläche zwischen Kern und Mantel, wodurch das Licht an der Innenseite des Mantels im Kern geführt wird. 
Als Übertragungsmedien für Lichtwellenleiter werden Glas und Kunststoff verwendet. Am leistungsfähigsten sind die als Glasfasern bezeichneten Lichtleiter aus Glas, die eine geringere Dämpfung als Kunststofffasern haben, deutlich längere Übertragungsstrecken ermöglichen und sich mit entsprechenden Ummantelungen auch für höhere Temperaturen eignen.
Weitere Einsatzmöglichkeiten bieten z. B. Aufbauformen als Gabellichtschranken, seitliche Lichtaustritte, flexible Tastköpfe oder Ummantelungen für spezielle Umgebungsbedingungen.

Einsatzbereich

Lichtleiter-Lichtschranken dienen zur Anwesenheitskontrolle, zum Erfassen und Zählen sowie für einfache dimensionale Größenmessungen in Anwendungen mit beschränktem Einbauraum an der Messstelle. Typische Aufgaben sind die Erfassung von Kleinteilen und sehr kleinen Objekten in Förder-, Sortier- und Staustrecken mit hoher Geschwindigkeit. Durch die räumliche Entfernung von der Messstelle wird die Sensortechnik in schwierigen Umgebungen vor rauen Umgebungsbedingungen geschützt, optische und elektromagnetische Störeinflüsse lassen sich minimieren oder ganz ausschließen. Die Flexibilität des Lichtleiters erlaubt auch z. B. Einsätze an Roboterarmen. Anwender sind der interne Betriebsmittelbau sowie der Sondermaschinen- und Anlagenbau für eine Vielzahl von Branchen.