Eckdaten

Praktisch jede Anwendung, die Daten austauscht oder nutzt, ist wahrscheinlich über Glasfaser verbunden. Beim Einsatz im Außenbereich müssen sie einiges aushalten und dementsprechend robust sein. Um sie vor Umgebungseinflüssen zu schützen, reicht ein einfacher Standard-LC-Steckverbinder nicht aus.

Seit ihrer kommerziellen Einführung in den 1970er Jahren ist die Glasfaser zur Grundlage der weltweiten Kommunikationssysteme geworden. Die geringeren Kosten nachfolgender Glasfaser-Generationen haben dafür gesorgt, dass sie den Kupferdraht stetig überholt haben. Das Prinzip der Glasfaseroptik ist einfach: Informationen werden durch Licht übertragen, das durch GaAs-Laserdioden (Galliumarsenid) erzeugt und in Form von Pulsen durch Glas- oder Kunststofffasern gesendet wird, die nicht dicker als ein menschliches Haar sind. Im zentralen Faserkern wird das Licht übertragen. Innerhalb des Kerns ist es von einer Umhüllung umgeben, wobei das Prinzip der Totalreflexion zum Einsatz kommt. Eine Acrylschicht schützt die Faser vor Beschädigung und Feuchtigkeit.

Da optische Fasern sehr empfindlich sind, stellen Installation und Wartung eine Herausforderung dar. Selbst mikroskopisch kleine Verunreinigungen wie Fett, Schmutz oder Feuchtigkeit können die Lichtübertragung durch das Kabel verfälschen oder komplett blockieren. In rauen Umgebungen, wie beispielsweise in industriellen Bereichen, U-Bahnen, Antennenanlagen und im Transportwesen ist es deshalb zwingend erforderlich, dass Glasfaserverbindungen diesen rauen Umgebungen, Witterungseinflüssen und extremen Temperaturen standhalten.

Grundlagen der Glasfasertechnik

Auch im Weltraumzeitalter übertragen moderne Glasfaserkabel den Sprach- und Datenverkehr mit einer wesentlich höheren Zuverlässigkeit und zu einem günstigeren Preis als Satelliten. Mit Hunderten von aktiven Seekabeln, die auf unseren Meeresböden verlegt sind, ermöglicht die Glasfaser weltweit eine zuverlässige und kosteneffiziente Kommunikation. Zusätzlich zu den Seekabeln, die Kontinente verbinden, werden Glasfaserkabel auch weiträumig in der terrestrischen Fest- und Breitbandverkabelung sowie zur Verbindung von Funktürmen und anderen Kommunikationsaußenanlagen verwendet. Eine einzelne Glasfaser kann Daten viel weiter und schneller übertragen als Kupferkabel oder eine Funkübertragung. Zudem lassen sich wesentlich mehr Informationen übertragen.

Glasfaser-Steckverbinder der 4000 Series Fiber.

Glasfaser-Steckverbinder der 4000 Series Fiber. Bulgin

Die Single-Mode-Glasfaser unterstützt dabei sehr hohe Bandbreiten und Entfernungen. Bei Funksystemen ist die Bandbreite durch Funkfrequenzen begrenzt, und Kupferleitungen sind durch die Physik beim Senden elektrischer Signale über verdrillte Leitungen eingeschränkt. Zusätzlich kann jede Glasfaser mehrere Signale mittels verschiedener Lichtwellenlängen (WDM; Wavelength Division Multiplexing) übertragen. Bis zu 128 verschiedene Wellenlängen sind möglich. Abgesehen von ihrer Geschwindigkeit ist die Glasfaser auch schwieriger zu hacken als Kupfer- oder elektrische Leitungen, was sie abhörsicher macht. Auch wird in Glasfasern keine Wärme erzeugt.

Zwei Probleme können die Übertragung durch Glasfasern beeinträchtigen:

  • Signalverlust – Der Verlust des optischen Signals, wenn es sich entlang der optischen Faser bewegt. Spleiße oder Stecker in der Verbindung können die Gesamtsignalübertragung dämpfen.
  • Dispersion – Signaldispersion in Datenverbindungen. Das optische Signal kann sich durch die Eigenschaften der übertragenden optischen Faser ausbreiten. Damit das Signal richtig übertragen wird, muss sichergestellt sein, dass der Detektor am Empfänger jeder Datenverbindung jeden einzelnen Puls unterscheiden kann. Dispersion kann ein Problem in kurzen Multi-Mode-Verbindungen und in sehr langen Single-Mode-Verbindungen darstellen.

Auf der nächsten Seite werden die häufigsten Arten von Glasfaser-Steckverbindern beschrieben.

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