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Glasfaserkabel


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Glasfaserkabel (oder auch Lichtwellenleiter ) sind flexible Leitungen aus Glasfaser oder Kunststoff in denen Licht geleitet kann. Sogar um Kurven! Phyikalisch gesehen handelt sich dabei um Hohlleiter . Die Glasfaserkabel bestehen aus hochtransparenten Glasfasern die mit einem niedrigbrechenderem Glas ummantelt sind.

Lichtstrahlen die an einem Ende der eingespeist werden werden durch Totalreflexion innerhalb der einzelnen Fasern weitergeleitet. Dabei unter Licht nicht nur das sichtbare Licht auch langwelligeres Infrarot- und kurzwelligeres Ultraviolettlicht zu das je nach Material auch durch die übertragen werden kann. Eine untere Grenze der ist bei etwa 250 nm; Ultraviolettstrahlung kürzerer verursacht Defekte im Glas (Solarisation) die es Dauer undurchsichtig machen.

Aufbau

Die Faser besteht aus einem Kern Core ) einem Mantel ( Cladding ) und einer Beschichtung ( Primär Coating ). Der lichtführende Kern dient zum übertragen Signals. Der Mantel ist auch lichtführend hat eine niedrige Brechzahl Der Mantel bewirkt dadurch eine [Totalreflexion] somit eine Führung der Strahlung im LWL-Kern. Beschichtung ist ein Schutz vor mechanischen Beschädigungen normalerweise zwischen 150 und 500 µm dicke die die Faser vor feuchter Atmosphäre schützt.

Bei Gradientenindexfasern nimmt die Brechzahl in radialer Richtung außen hin kontinuierlich ab. Im Gegensatz dazu die Stufenindexfaser bei welcher die Brechzahl vom Kern- Mantelglas hin sich abrupt ändert. Erzeugt wir Brechzahländerung durch gezielte Ablagerung von Germanium -Schichten auf der Preform aus der die gezogen wird.

Die Unterscheidung zwischen Gradientenindexfasern und Stufenindexfasern man nur bei so genannten Multimode-Fasern . Deren Gegenpart die Singlemode-Faser gibt es nur als Stufenindexfaser.

50/125µm Multimodekabel mit SC-Duplex-Steckern

Multimode-Fasern haben einen inneren Core-Durchmesser von 5 µm bzw. die feineren Ausführungen auch 50 µm. Der äußere Durchmesser der Faser bei beiden Ausführungen jedoch fast immer 125 Die Singlemode-Faser die teilweise auch als Monomode-Faser bezeichnet wird hat meistens einen Core-Durchmesser nur noch 9 µm der äußere Durchmesser jedoch auch hier 125 µm. Die eigentliche der Information erfolgt im "Core" der Faser.

Glasfaserkabel werden in der Nachrichtentechnik zur Informationsübertragung über weite Strecken mit Bandbreite verwendet. Mit Singlemode-Fasern können Strecken bis 400 km ohne Regeneration überbrückt werden. In der Datenverarbeitung kommen heute fast bei jedem Netzwerk-Standard zum Einsatz. Standard für lokale Computernetze der auf Glasfaserkabeln ist z. B. das Fiber Distributed Data Interface (FDDI) . Im Weitverkehrsbereich sind Glasfaserkabel insbesondere in Verwendung als interkontinentale Seekabel ein enormer Fortschritt.

  • Vorteile
    • Hohe Übertragungsraten (Gigabit-Bereich)
    • große Reichweiten durch geringe Dämpfung
    • kein Nebensprechen (ungewollter Signalübertritt auf benachbarte Adern)
    • Keine Beeinflussung durch äußere elektrische oder elektromagnetische
    • Keine Erdung nötig
    • Verlegbarkeit in explosionsgefährdetem Umfeld (keine Funkenbildung)
    • Im Primär bzw. Sekundärbereich meist kostengünstiger durch notwendige Erdung Potentialausgleich Abschirmung und Überspannungsschutz.

  • Nachteile
    • Hoher Konfektionsaufwand (Installation über Spezialfirma)
    • Schwachstelle Steckertechnologie
    • Relativ empfindlich gegenüber mechanische Belastung
    • Teuere Gerätetechnik

Abhörmethoden

  • Splice-Methode - Die Glasfaser wird aufgetrennt und entsprechendes Gerät dazwischengeschaltet welches die Signale auf zweite Glasfaser überträgt. Im Zeitraum der Zwischenschaltung die Verbindung unterbrochen dies kann relativ einfach werden.

  • Coupler-Methode - Wird eine Glasfaser gebogen folgt durchströmende Licht grösstenteils der Biegung (bending). Ein des Lichtes strahlt aus der Faser heraus 2% des Lichtsignals enthalten alle übertragenen Informationen. der unvermeidlichen Dämpfung grundsätzlich nachweisbar.

  • Non-touching Methode - Empfindliche Photodetektoren fangen die Lichtmengen auf die auf natürliche Weise seitlich dem Kabel strahlen (sog. Rayleigh-Streuung). Das Signal dann bis zu einer brauchbaren Intensität verstärkt. die Leitung noch das Signal wird dabei Die Deutsche Telekom hat sich eine ähnliche Methode patentieren mit der sich Signale aus einer Glasfaser messbare Beeinflussung und insbesondere ohne Dämpfung der auffangen lassen (Patent EP 0 915 3566

Die Lichtwellenleiter sind nach DIN 47002 VDE 0888-2 genormt.

Siehe auch: Leitungsgebundene Telekommunikationsverfahren

Quellen: Glasfaserinfo.de Die Welt: Glasfaserkabel sind nicht abhörsicher



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