Glasfaserkabel in der Datenübertragung

In Zeiten von High-Speed-Internet und einer unglaublich großen Datenmenge, die übertragen wird, reichen normale Kupferkabel oft nicht mehr aus. Um dieser Datenfülle Herr zu werden, sind mittlerweile Glasfaserkabel flächendeckend im Einsatz. Doch wie funktioniert diese Übertragung per Glas eigentlich?

Die Übertragung im Glasfaserkabel geschieht durch Licht, das mit einer bestimmten Wellenlänge durch den Lichtleiter geschickt wird. Die Datenübertragung funktioniert, indem in einem bestimmten Zeitintervall eine physikalische Größe variiert, also moduliert wird. Dies wird vom Empfänger registriert und ausgewertet. Mit Licht können sehr hohe Datenmengen übertragen werden. So ist es möglich mit Licht eine Datenrate von 40 Gbit/s zu erreichen, im Labor sogar viermal mehr. Das Licht muss dabei ohne Störungen durch ein Kabel geleitet werden.

Hierfür bieten sich unterschiedliche Materialien an. Glasfaserkabel bestehen jedoch auch aus Kostengründen aus Siliziumdioxid (SiO2). Sie haben einen Kern, in dem das Lichtsignal geführt wird und einen Mantel. An dem Mantel muss das Licht möglichst zu 100% reflektiert werden, damit es nicht zu einem Signalverlust kommt. Deshalb besteht der Mantel aus einem Glas mit einem deutlich niedrigeren Brechungsindex. Da Glasfaserkabel recht empfindlich gegen mechanische Störungen sind, sind sie von einer schützenden Lackschicht umgeben.

Glasfaserkabel haben noch den weiteren Vorteil, dass mit ihnen Signale über sehr lange Strecken übertragen werden können, ohne dass es zu einem Datenverlust kommt. So können ohne Repeater, das sind gewissermaßen die „Zwischen-Verstärker“, Strecken von bis zu 250 Kilometern überbrückt werden. Typischerweise werden zumeist allerdings nur Strecken von 100 Kliometern eingerichtet.

Mittlerweile werden auch zunehmend private Haushalte mit Glasfaserkabeln versorgt. Dabei werden entweder zwei Leitungen gelegt, von denen eine für den Upload und die andere für den Download zuständig ist oder nur eine, bei der dann Licht mit einer Wellenlänge von 1310nm für den Download und Licht mit einer Wellenlänge von 1550nm für den Upload zuständig ist. Auf jeden Fall sind Glasfaserkabel eine ausbaubare Technik, die in Zukunft mit steigenden Datenmenge immer mehr Verbreitung finden wird.

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