Verkabelungswissen: Datenübertragung über Glasfasern - Technik und Vorteile

23.12.2002
Welche Vorteile bieten Lichwellenleiter?

Glasfasern haben sich in der Vergangenheit aufgrund Ihrer überragenden Eigenschaften in der Kommunikationstechnik durchgesetzt.

Dies gilt nicht nur, wie ehemals für den Langstreckenbereich (WAN), sondern auch für die lokale Anwendung im Gebäude oder auf dem Gelände (LAN). Neben den Backbone Leitungen, die heute aus den nachfolgend erläuterten Gründen praktisch immer in Glasfaser ausgeführt werden, werden auch immer mehr Endgeräteanschlüsse am Arbeitsplatz in LWL Technik realisiert.

Glasfaserleitungen bieten die folgenden Vorteile:

  1. Unterstützung höherer Übertragungsraten
  2. Längere Übertragungsstrecken
  3. Größere Immunität gegen Dämpfung und Nebensprechen
  4. Erhöhte Übertragungseigenschaften (größere Bandbreite)

Auch wenn es einfach klingt, so verbirgt sich dahinter einekomplexe Struktur. Sie besteht aus 3 Schichten:

Kern: Das Glas in der Mitte der Faser und die Region, in der die Licht- und Informationsübertragung stattfindet.

Cladding: Eine Glasschicht, die den Kern umgibt, und das Licht am Austreten vom Kern hindert.

Coating: Eine Schicht aus weicher, plastikähnlicher Substanz, die die Glasfaser umringt und schützt 

 

Der Kern und das Cladding sind beide aus ziemlich reinem Glasgemacht, wobei das Cladding reiner als der Kern ist.

Dies ist deshalb, da bei der Faserherstellung eine Substanz - genannt "dopant" - dem Kernglas beigefügt wird, um seine Lichtleitenden Eigenschaften zu verändern. Der Unterschied der beiden Glaseigenschaften hält den Lichtimpuls innerhalb des Kerns.

Es entsteht ein Glastunnel (obwohl das Zentrum nicht hohlist), durch den das Licht reist; wenn das Licht innerhalb des Kerns auf das Glas des Claddings trifft, wird es zurück in den Kern reflektiert. Dieses Prinzip - genannt "totale innere Reflexion" - hält das Licht innerhalb des Kern und erlaubt es ihm um die Kurven abzubiegen. Auf diese Art kann das Licht über Hunderte von Kilometern transportiert werden, ohne regeneriert zu werden.

 

Der Lichtimpuls überträgt Information durch das Fiber und verwendet dabei eine binäre Kodierung die Zustände "Ein" und "Aus" signalisieren die Information. Es verhält sich ähnlich dem Konzept des Morse Codes, wo jede Folge von Pulsen einem Zeichen innerhalb des Alphabetes entspricht. Aber mit Fiber kann dieser Puls in Sprache, Video oder Computerdaten übersetzt werden, abhängig vom verwendeten Sender und Empfänger.


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