DE4200587C1 - Light wave applicator for cutting and coagulating biological tissue - applies laser beam via flexible optical fibre having non-constant refractive index profile along its cross=section - Google Patents

Light wave applicator for cutting and coagulating biological tissue - applies laser beam via flexible optical fibre having non-constant refractive index profile along its cross=section

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Description

Die Erfindung betrifft einen Lichtwellenapplikator, der ohne schwere operative Eingriffe eine Laserbehandlung im menschlichen Körper ermöglicht. Dabei wird zum Schneiden von Gewebe eine möglichst hohe Lichtintensität am Zielort gefordert, um einen hohen Schneideffekt zu erreichen. Zu diesem Zweck sind Lichtleitfasern mit kleinen Numerischen Aperturen vorteilhaft, da der Lichtstrahl dann mit kleinem Öffnungswinkel austritt und bei einer vorgewählten Entfernung von der zu behandelnden Stelle einen kleinen Laserfleck mit einer hohen Lichtleistungsdichte erzeugt. Dagegen ist eine Lichtleitfaser mit höherer Numerischer Apertur zum Koagulieren des Gewebes vorteilhafter. Der Lichtstrahl tritt dabei mit großem Öffnungswinkel aus und erzeugt in der vorgewählten Entfernung an der zu behandelnden Stelle eine großen Lichtfleck mit einer dementsprechend niedrigen Lichtleistungsdichte.
Zur Durchführung einer derartigen Laserbehandlung wird in der DE 38 33 992 A1 eine Lichtleiter-Bestrahlungseinrichtung für Laserschneiden und Koagulieren gezeigt, bei der in einer einzigen Faser zwei Laserlichtbündel schräg eingekoppelt werden, wobei das erste Lichtbündel am distalen Faserende axial und das zweite Lichtbündel zirkumferenziell abgestrahlt wird. Nachteilig bei der Einrichtung nach dem Stand der Technik ist es, daß eine aufwendig geteilte Fokussieroptik verwendet wird und zur Durchführung der einzelnen operativen Verfahren eine aufwendige Umschalttechnik erforderlich ist.
Weiterhin sind im Stand der Technik, so zum Beispiel in der DE 39 12 400 C1, eine optische Stufenindexfaser zur Übertragung von Laserlichtstrahlung mit hoher Leistung beschrieben, welche ein im Kern treppenförmig abgestuftes Profil besitzt, wobei die Strahlung im Kernbereich eingekoppelt wird. Die Faser ist geeignet, bei kleinen Biegeradien die Strahlung vollständig, d. h. ohne Abstrahlungsverluste, nach außen zu übertragen in der Art, daß bei Überschreiten eines bestimmten Biegeradius die Strahlung vom inneren Kernbereich in einen äußeren Kernbereich überkoppelt und dann sowohl im Kernbereich als auch im Außenbereich weitergeleitet wird. Derartige Überkopplungseffekte sind in der Nachrichtentechnik unerwünscht, da sie zu fehlerhaften Informationsübertragungen führen.
Es ist vor dem aufgezeigten Hintergrund die Aufgabe der Erfindung, einen Lichtwellenapplikator für medizinische Zwecke so weiterzuentwickeln, daß sein Einsatz und seine Handhabung zum Schneiden und Koagulieren von biologischem Gewebe schnell und einfach erfolgen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
In der Praxis besteht bei der Laserbehandlung der Bedarf, während des Eingriffes bestehende Blutungen durch Koagulieren des Gewebes und der Gefäße zum Stillstand zu bringen. Dies wird gemäß der Erfindung erreicht durch die Verwendung einer Lichtleitfaser mit speziellem Profil, bei der mit einem manipulierenden Teil des Applikators definiert Änderungen derart hervorgerufen werden, daß der Abstrahlwinkel der Laserstrahlung geändert werden kann. Dazu werden Lichtleitfasern mit Profilen verwendet, welche Licht mit unterschiedlichen Aperturen führen können. Insbesondere werden dabei Gradientenindexprofile oder treppenförmige Stufenprofile bevorzugt.
Der Manipulator des faseroptischen Applikators besteht aus einem mechanischen Teil, der eine definierte S-förmige Krümmung in einem Teilberich der Lichtleitfaser hervorruft. Die Krümmungsradien sind hierbei so klein, daß Strahlungsüberkopplungen von einem inneren Kernbereich der Faser in einen äußeren Kernbereich der Faser erfolgen. Ohne besondere Manipulation der Faser wird die Strahlung durch Totalreflexion innerhalb des Kerns weitergeleitet und tritt am distalen Ende der Faser mit der minimalen Numerischen Apertur aus. Wird statt dessen die Faser mittels des Manipulators einer S-förmigen Krümmung unterworfen, so koppelt an der Krümmungsstelle Strahlung vom Kernbereich in den äußeren Kernbereich über, und die Strahlung wird im weiteren Verlauf sowohl im Kernbereich als auch im umgebenden äußeren Bereich geführt. Am distalen Ende tritt dann die Strahlung mit einer maximalen Numerischen Apertur aus. Im ersten Fall wird die Laserstrahlung zum Schneiden, im zweiten Fall zum Koagulieren verwendet. Durch den Einsatz eines Manipulators zur Einleitung des Überkopplungseffektes in einer Lichtleitfaser wurde in vorteilhafter Weise erreicht, daß die Laserbehandlung im menschlichen Körper vereinfacht wurde, wobei die Bestrahlungseinrichtung selbst wesentlich kostengünstiger herzustellen ist.
Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist mittels des Manipulators eine Druckkraft zur Krümmung der Faser aufbringbar. Eine be- oder entlastende Druckkraft mittels des Manipulators einzuleiten, bedeutet für den behandelnden Arzt eine leichte Handhabung des Applikators, um im menschlichen Körper an der zu behandelnden Stelle schnell und einfach nach dem Schneidvorgang die sofortige Blutstillungsbehandlung einzuleiten.
Zweckmäßigerweise ist der Manipulator als federnde Bügelklemme ausgebildet, die die Lichtleitfaser mittels endseitig versetzt angeordneter Klemmstifte einklemmt, wobei ein Klemmstift die Faser über- und der entgegengerichtete Klemmstift die Faser untergreift.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Bügelklemme am übergreifenden Bereich einen Druckknopf mit einem Stempel auf, der beim Klemmvorgang gegen die Lichtleitfaser preßbar ist, wobei der untergreifende Klemmstift die Lichtleitfaser zwischen dem übergreifenden Klemmstift und dem Stempel einklemmt. Durch diese Klemmanordnung wird die Lichtleitfaser in eine S-förmige Krümmung gedrückt, die zu dem beschriebenen Überkopplungseffekt führt.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die Lichtleitfaser eine Stufenindexfaser mit einem Kernbereich und einem Mantel, wobei der Glaskern doppelstufige Brechungsindizes aufweist in der Art, daß der Brechungsindex des inneren Kernbereiches größer ist als der Brechungsindex des äußeren Kernbereiches und der Glasmantel einen kleineren Brechungsindex besitzt als der äußere Kernbereich.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Lichtleitfaser eine Stufenindexfaser mit einem Glaskern und einem Mantel aus einem Kunststoffcoating, wobei der Glaskern einen höheren Brechungsindex besitzt als der Kunststoffmantel und das Coating aus zwei Coatinglagen besteht, von denen die innere Lage einen Brechungsindex besitzt, welcher niedriger ist als der Brechungsindex der äußeren Lage.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Lichtleitfaser eine Stufenindexfaser mit einem Kernbereich, einem Zwischenmantel, einem weiteren Kernbereich und einem Fasermantel, wobei der innere Kernbereich einen kleineren Brechungsindex hat als der äußere Kernbereich und der Zwischenmantel einen kleineren Brechungsindex hat als der innere Kernbereich und der Fasermantel einen Brechungsindex hat, der kleiner ist oder gleich dem Brechungsindex des Zwischenmantels.
Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung weist die optische Faser einen Kern und einen Mantel auf, wobei der Kern einen gradientenförmigen Brechzahlverlauf aufweist, der im wesentlichen nach einem r²-Gesetz verläuft, wobei der Kern an der Grenzfläche zum Mantel einen kleineren Brechungsindex besitzt als die Kernmitte.
In Weiterbildung weist die Stufenindexfaser einen Kern und einen Mantel auf, wobei der Kern einen gradientenförmigen Brechzahlverlauf besitzt, der im wesentlichen nach einem r²-Gesetz verläuft, der Kernbereich vom Mantel durch einen Zwischenmantel getrennt ist und der Zwischenmantel einen kleineren Brechungsindex aufweist als der Kernbereich.
Die Erfindung wird nunmehr anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Applikators gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine geschnittene Teilansicht eines Manipulators in der entspannten Stellung,
Fig. 3 eine teilweise geschnittene Stufenindexfaser in der entspannten Stellung nach Fig. 2,
Fig. 4 eine weitere geschnittene Teilansicht eines Manipulators in der gespannten Stellung,
Fig. 5 eine teilweise geschnittene, S-förmig gekrümmte Stufenindexfaser gemäß Fig. 4,
Fig. 6 eine schematische Darstellung des Brechzahlverlaufes entlang des Querschnittes einer Ausführungsform einer Stufenindexfaser,
Fig. 7 eine weitere schematische Darstellung des Brechzahlverlaufes entlang des Querschnittes einer Stufenindexfaser in einer anderen Ausführungsform.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Lichtwellenapplikators zum Schneiden und Koagulieren von biologischem Gewebe. Dabei weist der Applikator einen armierten Lichtwellenleiter 1 mit einer flexiblen optischen Stufenindexfaser 2 auf, in die das Licht eines Lasers 3 über eine Fokussiereinrichtung 4 endeitig eingekoppelt wird. Zur Trennung oder zum Wechseln des Lichtwellenleiters 1 ist an dessen Einkopplungsende ein optischer Stecker 5 vorgesehen, der mit der Fokussiereinrichtung 4 verbindbar ist.
Behandlungsseitig (distal) kann die Stufenindexfaser 2 gezielt an die zu behandelnde Stelle geführt werden, um entsprechend dem Abstrahlwinkel 13 die gewünschte Behandlung im menschlichen Körper vorzunehmen. Zwischen dem Einkopplungsende und dem freien behandlungsseitigen Ende des Lichtwellenleiters 1 ist ein Manipulator 6 angeordnet, der gezielt in einem Teilbereich des Lichtwellenleiters 1 der Stufenindexfaser 2 eine Krümmung 8 verleihen kann, so daß am freien behandlungsseitigen Ende das Laserlicht in einem großen Abstrahlwinkel 13 zur Koagulation von Gewebe oder bei Entkrümmung des Lichtwellenleiters 1 ein kleiner Abstrahlwinkel 13 zur schneidenden Behandlung austritt.
Zur Krümmung 8 der Stufenindexfaser 2 (Fig. 4) wird eine Druckkraft über einen Druckknopf 7 am Manipulator 6 auf die Stufenindexfaser 2 ausgeübt, so daß der Überkopplungseffekt in der Stufenindexfaser 2 zur Koagulationsbehandlung entsteht. Bei Entlastung des Druckknopfes 7 (Fig. 2) bildet sich die Krümmung 8 zurück, so daß der Überkopplungseffekt aufgehoben wird und die Bestrahlungseinrichtung zum Schneiden benutzt werden kann. Dies erfolgt durch eine einfache entlastende Handbewegung des behandelnden Arztes am Manipulator 6.
Der Manipulator 6 selbst ist als eine federnde Bügelklemme 9 ausgebildet. Die Bügelklemme 9 weist dabei endseitig versetzt angeordnete Klemmstifte 10, 11 auf, die die Stufenindexfaser 2 zangenartig einklemmen. Der Klemmstift 10 übergreift die Stufenindexfaser 2 von oben her, wobei der Klemmstift 11 die Stufenindexfaser von unten her untergreift. Mit dem übergreifenden Bereich der Bügelklemme 9 ist der Druckknopf 7 verbunden, der mit einem Stempel 12 zusammenwirkt.
Beim Klemmvorgang wird der Stempel 12 von oben her gegen die Stufenindexfaser 2 gepreßt. Die dadurch hervorgerufene S-förmige Krümmung 8 erfolgt dadurch, daß der untergreifende Klemmstift 11 zwischen dem oberhalb angeordneten übergreifenden Klemmstift 10 und dem Stempel 12 eindrückt.
Fig. 3 zeigt die Stufenindexfaser 2 mit den Brechungsprofilen n₁, n₂ und n₃ ohne den Manipulator 6 in nicht gekrümmtem Zustand. Ohne besondere Manipulation der Stufenindexfaser 2 wird die Strahlung durch Totalreflexion innerhalb des Kernes 14 mit der Brechzahl n₁ weitergeleitet, so daß am distalen Ende der Stufenindexfaser 2 die Strahlung mit der minimalen Numerischen Apertur austritt. Wird statt dessen die Stufenindexfaser 2, wie in Fig. 4 dargestellt, einer S-förmigen Krümmung 8 unterworfen, so koppelt an der Krümmungsstelle 8 die Strahlung vom Kernbereich 14 mit der Brechzahl n₁ in den umgebenden Kernbereich 15 mit der Brechzahl n₂ über und tritt dann am distalen Ende mit der maximalen Numerischen Apertur aus.
Aufgrund dieser einfachen Betätigungseinrichtung kann die Stufenindexfaser 2 zum Schneiden, dargestellt in den Fig. 2 und 3, und zum Koagulieren, dargestellt in den Fig. 4 und 5, eingesetzt werden.
Die Stufenindexfaser 2 kann dabei verschiedene Ausführungsformen aufweisen. In einer Ausführung mit einem treppenförmigen Brechzahlprofil, dargestellt in Fig. 6, wird der Laserstrahl in den inneren Kernbereich mit der Brechzahl n₁ fokussiert. Dabei muß gelten, daß das Strahlungsprodukt (RL×DL) des Laserstrahls kleiner oder gleich der entsprechenden Größe 2×NA₁×D₁ der Faser ist, wobei NA₁ die Numerische Apertur und D₁ der Durchmesser des inneren Kernbereiches der Faser ist. Das Strahlprodukt ist eine wichtige Kenngröße des Strahls. Für einen zur Achse rotationssymmetrischen Strahl ist es das Produkt aus dem Durchmesser D in Metern mit einem vollen Divergenzwinkel R in rad des Strahls an seiner engsten Stelle (Taille). Die entsprechende Größe bei einer Faser ist das Produkt aus dem Akzeptanzvollwinkel des Faserkerns RF mit dem Durchmesser DK des Faserkerns in Metern. Näherungsweise wird im allgemeinen der Akzeptanzvollwinkel RF der Faser ausgedrückt durch den Wert 2NA, wobei NA die Numerische Apertur der Faser ist und die Beziehung gilt: sin (RF/2)=NA.
Die Numerische Apertur wird bestimmt durch die Brechzahldifferenz zwischen der strahlungsleitenden Schicht mit der Brechzahl n₁ und der Nachbarschicht mit der Brechzahl n₂:
zu NA₁ = (n₁²-n₂²)1/2.
Hierbei ist vorausgesetzt, daß n₁<n₂ gilt. Aus der Angabe der Numerischen Apertur kann der Fachmann mit der Kenntnis der Faserbestandteile die richtigen Brechzahlen bzw. Brechzahlverhältnisse angeben.
Als Beispiel ist in Fig. 6 das Brechzahlprofil einer Faser dargestellt, die einen Kern mit den Brechzahlen n₁ und n₂, mit n₁<n₂ und einen Mantel mit der Brechzahl n₃ besitzt, wobei n₂<n₃ ist. Ein Laserstrahl
mit (RL×DL) 2NA₁×D₁, wobei
NA₁ = (n₁²-n₂²)1/2
und D₁ der Durchmesser des Kernes A ist, wird in den Kernbereich fokussiert.
Ohne eine Manipulation (Fig. 3) der Faser wird die Strahlung durch Totalreflexion innerhalb des Kernes 14 weitergeleitet und tritt am distalen Ende der Faser mit der minimalen Numerischen Apertur NA₁ aus. Wird statt dessen die Faser z. B. mittels des Manipulators 6 (Fig. 5) einer S-förmigen Krümmung 8 unterworfen, so koppelt an der Krümmungsstelle Strahlung vom Kernbereich 14 in den Kernbereich 15 über, und die Strahlung wird im weiteren Verlauf sowohl im Kernbereich 14 als auch im Kernbereich 15 geführt. Am distalen Ende tritt dann die Strahlung aus mit einer Numerischen Apertur
NA₃ = (NA₁²+NA₂²)1/2,
wobei
NA₂ = (n₂²-n₃²)1/2
ist. Im ersten Fall (Fig. 3) wird die Laserstrahlung zum Schneiden, im zweiten Fall (Fig. 5) zum Koagulieren verwendet.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann die gleiche Wirkung erzielt werden, wenn statt eines Doppelkerns 14, 15 ein einfacher Kern mit der Brechzahl n₁ verwendet wird, dafür aber der Faser-Überzug in einer Doppelschicht derart ausgebildet ist, daß die erste Überzugsschicht einen Brechungsindex n₂ besitzt, der kleiner ist als der Brechungsindex n₃ des Fasermantels. Hierbei gilt wieder n₁<n₂<n₃. Die Strahlung wird nach Betätigen des Manipulators 6 sowohl im Faserkern als auch im Fasermantel geführt.
In einer dritten Ausführungsform besteht die Faser, deren Brechzahlprofil in Fig. 7 dargestellt ist, aus einem Kernbereich D mit der Brechzahl n₁, der durch eine Zwischenmantelschicht Z mit der Brechzahl n₂ von einem weiteren Kernbereich E mit der Brechzahl n₃ getrennt ist. An den Kernbereich E schließt sich der Fasermantel G mit der Brechzahl n₄ an. Es gilt die Bedingung n₃<n₁<n₂n₄.
Die Laserstrahlung wird wiederum in den Kern D mit dem Brechungsindex n₁ eingekoppelt und tritt am distalen Faserende mit der Numerischen Apertur
NA₁ = (n₁²-n₂²)1/2
aus. Wird der Manipulator 6 betätigt, so koppelt Laserstrahlung an der Krümmungsstelle 8 über den Zwischenmantel Z in den Kernbereich E mit dem Brechungsindex n₃ über und wird dann sowohl vom Kern D als auch bevorzugt vom Kern E geführt und tritt am distalen Faserende mit der Numerischen Apertur
NA₃ = (n₃²-n₄²)1/2.
Nach einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform hat der Kernbereich einer Faser mit einem Mantel einen gradientenförmigen Brechzahlverlauf, der im wesentlichen nach einem r²-Gesetz verläuft, und eine Brechzahl n₁ in der Fasermitte und eine Brechzahl n₂ an der Grenzfläche zum Fasermantel mit n₁<n₂ aufweist. Der Kernbereich der Faser ist so überdimensioniert, daß das Strahlprodukt (RL×D₁) des Lasers relativ klein ist und bei einer r²-Faser gegeben ist durch (NA×DK), wobei
NA = (n₁²-n₂²)1/2
ist. Die Laserstrahlung wird derartig in die Faser eingekoppelt, daß sich in der Faser die Lasermoden mit ebener Wellenfront ausbreiten, wie dies z. B. bei A.Gerrard, H. M. Burch, Introduction to Matrix Methods in Optics, Kapitel III, 9, beschrieben ist. Die Laserstrahlung breitet sich bei unbetätigtem Manipulator 6 somit nur in einem kleinen Bereich in der Kernmitte aus und tritt am distalen Ende mit kleinerer Numerischer Apertur aus, als es der Beziehung
NA = (n₁²-n₂²)1/2
entspricht.
Nach dem Betätigen des Manipulators 6 werden durch die induzierte Faserkrümmung 8 Modenkopplungseffekte derart ausgelöst, daß sich nun die Laserstrahlung längs des gesamten Faserkerns ausbreitet und am distalen Faserende mit der Numerischen Apertur
NA = (n₁²-n₂²)1/2
austritt.

Claims (9)

1. Lichtwellenapplikator zum Schneiden und Koagulieren von biologischem Gewebe mittels Laserstrahlung, der eine flexible Lichtleitfaser (2) aufweist mit einem über ihren Querschnitt nichtkonstanten Brechzahlprofil, wobei die Numerische Apertur der Lichtleitfaser gezielt und reproduzierbar durch Betätigen eines Manipulators (6) veränderbar ist, wobei der Manipulator (6) der Lichtleitfaser (2) in einem ihrer Teilbereiche eine Krümmung (8) zu verleihen vermag, derart, daß eine Überkopplung des Laserlichtes über Bereiche unterschiedlicher Brechungsindizes der Lichtleitfaser (2) stattfindet.
2. Lichtwellenapplikator nach Anspruch 1, bei dem mittels des Manipulators (6) eine Druckkraft auf die Lichtleitfaser (2) zur Erzeugung der Krümmung (8) aufbringbar ist, wobei im Krümmungsbereich der Lichtleitfaser (2) die Überkopplung des Laserlichtes stattfindet zur Koagulation und bei Entlastung der Druckkraft die Strahlung zum Schneiden einsetzbar ist.
3. Lichtwellenapplikator nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Manipulator (6) als federnde Bügelklemme (9) ausgebildet ist, welche die Lichtleitfaser (2) mittels distal versetzt angeordneter Klemmstifte (10, 11) einklemmt, wobei der Klemmstift (10) die Lichtleitfaser (2) übergreift und der entgegengerichtete Klemmstift (11) die Lichtleitfaser untergreift.
4. Lichtwellenapplikator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Bügelklemme (9) am übergreifenden Bereich einen Druckknopf (7) mit einem Stempel (12) aufweist, der beim Klemmvorgang gegen die Lichtleitfaser (2) preßbar ist und bei dem der untergreifende Klemmstift (11) die Lichtleitfaser (2) zwischen dem übergreifenden Klemmstift (10) und dem Stempel (12) einklemmt.
5. Lichtwellenapplikator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Lichtleitfaser (2) eine Stufenindexfaser mit einem Kern und einem Mantel ist, wobei der Kern doppelstufige Brechungsindizes besitzt, in der Art, daß der Brechungsindex (n₁) des inneren Kernbereiches größer ist als der Brechungsindex (n₂) des äußeren Kernbereiches und der Mantel einen kleineren Brechungsindex (n₃) besitzt als der äußere Kernbereich.
6. Lichtwellenapplikator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Lichtleitfaser (2) eine Stufenindexfaser mit einem inneren Kernbereich (D), einem Zwischenmantel (F), einem äußeren Kernbereich (E) und einem Fasermantel (G) ist, wobei der innere Kernbereich (D) einen kleineren Brechungsindex (n₁) hat als der äußere Kernbereich (E), der Zwischenmantel (F) einen kleineren Brechungsindex (n₂) hat als der innere Kernbereich (D) und der Fasermantel (G) einen Brechungsindex (n₄) hat, der kleiner oder gleich dem Brechungsindex (n₂) des Zwischenmantels (F) ist.
7. Lichtwellenapplikator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Lichtleitfaser (2) eine Stufenindexfaser mit einem Kern und einenm Mantel aus einem doppelschichtigen Kunststoffüberzug ist, wobei der Kern einen höheren Brechungsindex (n₁) besitzt als der Mantel und der Überzug aus zwei Lagen besteht, von denen die innere Lage einen Brechungsindex (n₂) besitzt, welcher niedriger ist als der Brechungsindex (n₃) der äußeren Lage.
8. Lichtwellenapplikator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Lichtleitfaser (2) einen Kern und einen Mantel aufweist, wobei der Kern einen gradientenförmigen Brechzahlverlauf besitzt, der im wesentlichen nach einem r²-Gesetz folgt, und der Kern an der Grenzfläche zum Mantel einen kleineren Brechungsindex besitzt als die Kernmitte.
9. Lichtwellenapplikator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Lichtleitfaser (2) einen Kern und einen Mantel aufweist, wobei der Kern einen gradientenförmigen Brechzahlverlauf besitzt, der im wesentlichen nach einem r²-Gesetz verläuft und der Kernbereich vom Mantelbereich durch einen Zwischenmantel getrennt ist, welcher einen kleineren Brechungsindex hat als der Kernbereich.
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