Glasfaserverkabelung

Was ist das?

• Glasfaser-Ethernet-Verkabelung ist eine Technologie zur Übertragung von Daten über Lichtwellenleiter.
• Im Gegensatz zu Kupferkabeln, die elektrische Signale übertragen, nutzt die Glasfaser modulierte Lichtimpulse.
• Das Licht wird im Kern der Faser geführt und durch Totalreflexion über große Entfernungen geleitet.

Lichtimpulse

• In einer Glasfaser wird ein schmaler Lichtstrahl verwendet, der zwischen Kern und Mantel reflektiert wird.
• Dadurch bleibt das Signal über lange Strecken nahezu verlustfrei erhalten.

Signalübertragung

• Ein Sender wandelt elektrische Signale in Lichtimpulse um.
• Diese werden über die Glasfaser an das Ziel übertragen.
• Der Empfänger wandelt die Lichtimpulse wieder in elektrische Signale zurück.

Geschwindigkeit und Reichweite

• Glasfaser bietet extrem hohe Bandbreiten – heute bis über 400 Gbit/s pro Faser.
• Im Vergleich zu Kupferkabeln sind Übertragungsdistanzen von mehreren Kilometern möglich, ohne dass ein Verstärker erforderlich ist.
• Damit eignet sich Glasfaser ideal für Campus-, Backbone- und WAN-Verbindungen.

Sicherheit

• Glasfaser ist abhörsicher, da keine elektromagnetischen Felder abgestrahlt werden.
• Ein unbemerkter Zugriff ist technisch aufwendig und führt meist zu Signalverlusten.

Typischer Aufbau einer Glasfaser

1. Kern (engl. Core)
2. Mantel (engl. Cladding)
3. Schutzbeschichtung (engl. Coating / Buffer)
4. Außenhülle (engl. Jacket)

Unterschied zwischen Singlemode und Multimode

• Singlemode-Fasern haben einen kleinen Kern (9 µm), Multimode-Fasern einen größeren (50 µm oder 62,5 µm).
• Beide besitzen einen Mantel von 125 µm Durchmesser.
• Der entscheidende Unterschied liegt in der Anzahl der Lichtmoden (Ausbreitungswege).

Merkmal	Singlemode-Faser	Multimode-Faser
Kerndurchmesser	9 µm	50 µm / 62,5 µm
Lichtquelle	Laser	LED / VCSEL
Reichweite	bis 80 km	bis 550 m (je nach Typ)
Bandbreite	sehr hoch	begrenzt
Kosten	höher	günstiger
Einsatz	WAN, MAN, Carrier, Backbone	LAN, Rechenzentrum, Patchverbindungen

Technische Merkmale der Singlemode-Faser

• Sehr geringer Dämpfungswert und kaum Laufzeitverschiebungen.
• Nur eine Lichtmode kann sich ausbreiten.
• Erfordert präzise Stecker und teure Laserquellen.
• Ideal für große Distanzen und hohe Bandbreiten.

Vorteile

• geringe Dämpfung
• hohe Reichweite
• hohe Bandbreite
• kaum Interferenzen

Nachteile

• aufwendigere Installation
• höherer Gerätepreis (Laser)
• präzise Spleiß- und Stecktechnik erforderlich

Typische Anwendungen

• Weitverkehrsverbindungen, Carrier-Netze, Backbone-Verkabelung.

Technische Merkmale der Multimode-Faser

• Größerer Kerndurchmesser ermöglicht mehrere Lichtmoden.
• Einfachere Installation und preisgünstigere Komponenten.
• Höhere Dämpfung und Dispersion begrenzen die Reichweite.

Vorteile

• kostengünstiger als Singlemode
• robuster bei der Installation
• einfache Steckverbindungen
• LED/VCSEL-Lichtquellen ausreichend

Nachteile

• höhere Dämpfung und Laufzeitunterschiede
• geringere Reichweite und Bandbreite

Typische Anwendungen

• LAN-Verkabelung, Serverräume, Rechenzentren, kurze Strecken bis ca. 500 m.

Kompatibilität

• Singlemode- und Multimode-Fasern sind grundsätzlich nicht kompatibel.
• Aufgrund des unterschiedlichen Kerndurchmessers kann keine saubere Kopplung erfolgen.
• Mischverbindungen führen zu hohen Dämpfungs- und Reflexionsverlusten.

Fazit

• Glasfaser ist das modernste und leistungsfähigste Übertragungsmedium.
• Sie bietet enorme Bandbreiten, große Reichweiten und hohe Abhörsicherheit.
• In modernen Netzwerken wird sie für Backbone- und WAN-Strecken eingesetzt, während im LAN-Bereich häufig Multimode-Fasern dominieren.

Quellen

• https://www.glasfaserkabel.de/Der-Unterschied-zwischen-Singlemode-und-Multimode-LWL-Kabeln:_:13.html