Wenn Sie (zumindest in groben Zügen) wissen, wie man Sprache per Funk übertragen kann, so wissen Sie im Grunde auch schon, wie das mit Licht funktioniert. Denn Licht ist ebenso wie die Funkwellen von Radio und Fernsehen eine elektromagnetische Wellenerscheinung, die sich nur durch andere, nämlich erheblich kürzere Wellenlänge bzw. erheblich höhere Frequenz unterscheidet. Daher kann man Lichtwellen ebenfalls analog oder digital „modulieren“, wobei die analoge Modulation vermutlich stets Amplitudenmodulation wie bei Lang-, Mittel- und Kurzwelle des Rundfunks sein dürfte (mir ist keine Frequenzmodulation wie bei UKW für Licht bekannt, was aber nicht heißt, daß es sie nicht gibt - ich bin kein Experte auf diesem Gebiet). Es bietet sich aber heutzutage aus mehreren Gründen, u.a. wegen der besseren Störfreiheit und der Option, z.B. auch Texte oder Bilder zu übertragen, die digitale Übertragung an. Wegen der um viele Größenordnungen kürzeren Wellenlänge ließen sich bei digitaler Übertragung sehr viele „Sprachkanäle“ gleichzeitig übermitteln, was hier aber nicht genutzt wird.
Die sehr viel kürzere Wellenlänge hat eine im Vergleich zu Radio- oder TV-Funkwellen extreme Richtwirkung zur Folge, weshalb zwischen Sender und Empfänger eine von Hindernissen freie geradlinige „Sichtverbindung“ herrschen muß. Funkwellen können aufgrund der Beugung um Hindernisse herum laufen und durchdringen auch viele Materialien, die kein Licht durchlassen, z.B. Ziegelmauern oder Holzwände. Die Möglichkeit der engen Bündelung beim Senden in Verbindung mit der notwendigen geradlinien Sichtverbindung verschafft der Signalübertragung durch Licht eine sehr gute Abhörsicherheit: Nur wer sich innerhalb des Strahelnkegels befindet bzw. dort einen installiert Empfänger hat, kann mithören.
Der Empfänger muß für gute Störfreiheit seinen Sensor gegen Lichteinfall aus anderen Richtungen abschirmen und zur Signalverstärkung das auf einem größeren Querschnitt einfallende Licht auf seine „Antenne“ (seinen Sensor) konzentrieren. Das könnte wie beim Richtfunk mit Parabolantennen gemacht werden, die verspiegelt sein müssen (wie der Hauptspiegel eines astronomischen Teleskops), aber es geht natürlich auch mit Linsen.
Wenn man sich nun den Aufbau eines Fernglases mit Laserentfernungsmesser ansieht, so stellt man fest, daß darin schon viele der für eine Tonsignalübertragung per Licht erforderliche Bauelemente vorhanden sind:
1. Der Infrarotsender (ein Laser) zur Entfernungsmessung kann das Signal eng gebündelt abstrahlen. Es muß nur durch ein bißchen zusätzliche Elektronik dafür gesorgt werden, daß der Laserstrahl mit dem codierten Tonsignal moduliert wird.
2. Zusätzlich muß man natürlich ein Mikrofon einbauen, das den gesprochenen Schall in ein elektrisches Signal umwandelt, das dann digital codiert zur Modulation dient.
3. Zum Empfang der vom angepeilten Gegenstand (dessen Entfernung zu messen ist) reflektierten Infrarotstrahlung wird ein Fernglasobjektiv benutzt, das die innerhalb des Öffnungsquerschnitts (beim Geovid mit 42 mm oder 56 mm Durchmesser) annähern parallel einfallende Strahlung zu einem Sensor hin fokussiert, um dort einen hohen Pegel zu erreichen. Die Größe dieses Pegels ist hauptverantwortlich für die erzielte Reichweite. Zwischen Objektiv und Sensor, der sich außerhalb der für die optische Abbildung sorgenden Strahlengangs befindet, wird die Intrarotstrahlung von einem dichroitischen Strahlteiler zum Sensor hin ausgespiegelt, während das sichtbare Licht kürzerer Wellenlänge die Strahlteilerfläche durchdringt und das Zwischenbild erzeugt, das der Beobachter mit dem als Lupe wirkenden Okular betrachtet. Man hat also bereits einen kompletten IR-Empfänger und sogar auch schon den Sensor für die IR-Tonübertragung im Fernglas eingebaut. Man muß jetzt nur nochmals ein wenig Elektronik einbauen, um die Modulation der eingefangenen IR-Strahlung vom Träger zu trennen, also das Signal zu demodulieren. Dann ist das Signal noch zu decodieren, um eine niederfrequente amplitundenmodulierte Tonspannung zu bekommen, die man ausreichend verstärkt einem kleinen Lautsprecher oder besser einen Kopf- oder Ohrhörer zuführt, um das elektrische Signal in ein akustisches zu wandeln und hörbar zu machen. Man wird ein solches Fernglas sicher nicht mit einem Lautsprecher ausstatten, sondern eine Klinkenbuchse einbauen, an die z.B. Ohrhörer angeschlosssen werden können.
4. Weil der Sendestrahl (vom Laser erzeugte, digital codierte Infrarotstrahlung) eng gebündelt ist, muß der sendende Fernglasbenutzer das Fernglas zum Empfänger hin ausrichten. Die auch zur Entfernungsmessung benötigte eingespiegelte Peilmarkierung, ein kleiner rot leuchtender Kreis in der Sehfeldmitte, ist dabei behilflich. Weil aber auch das empfangende Fernglas nur solche Infrarotstrahlung zum integrierten IR-Sensor hin fokussiert, das genau aus Richtung der optischen Achse ins entsprechende Fernglasobjektiv einfällt, muß auch der Empfänger sein Fernglas zum Sender hin ausrichten. Auch er kann zur exakten Ausrichtung die Peilmarkierung für die Entfernungsmessung benutzen. Beide, Sender und Empfänger, müssen einander also während der Signalübertragung nicht nur „anschauen“, sondern ziemlich genau mit der Kreismarkierung anpeilen. Genau das aber garantiert ja wieder die Abhörsicherheit.
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Walter E. Schön
