Glasfaserverkabelung

Was ist das?

• Glasfaser-Ethernet-Verkabelung ist eine Technologie zur Übertragung von Daten über Lichtwellenleiter.
• Im Gegensatz zu herkömmlichen Ethernet-Verkabelungen, die Kupferkabel verwenden, verwenden Glasfaserkabel Lichtimpulse, um Daten zwischen Geräten zu übertragen.
• Hier ist eine grundlegende Erklärung, wie Glasfaser-Ethernet-Verkabelung funktioniert:

Lichtimpulse

• In einer Glasfaser wird ein schmaler Strahl aus Lichtimpulsen verwendet, um Daten zu übertragen.
• Dieser Strahl wird durch den Kern der Glasfaser geleitet und wird dabei ständig reflektiert, um den Impuls über eine große Entfernung zu transportieren.

Signalübertragung

• Wenn ein Gerät Daten über die Glasfaserkabel senden möchte, werden die Daten in Lichtimpulse umgewandelt und dann über die Glasfaserkabel an das Zielgerät gesendet.
• Das Zielgerät empfängt dann das Lichtsignal und wandelt es wieder in elektrische Signale um, die als Daten verarbeitet werden können.

Geschwindigkeit

• Glasfaser-Ethernet-Verkabelung kann sehr hohe Geschwindigkeiten erreichen.
• Die meisten Glasfaser-Ethernet-Verkabelungen unterstützen Geschwindigkeiten von 10 Gbps oder höher, was bedeutet, dass sie in der Lage sind, große Datenmengen in sehr kurzer Zeit zu übertragen.

Reichweite

• Im Vergleich zu Kupferkabeln haben Glasfaserkabel eine größere Reichweite und können über viel längere Entfernungen Daten übertragen, ohne dass ein Signalverstärker erforderlich ist.
• Dies ist besonders nützlich für große Netzwerke, die über mehrere Standorte oder Gebäude verteilt sind.

Sicherheit

• Glasfaser-Ethernet-Verkabelung ist auch sicherer als herkömmliche Ethernet-Verkabelungen, da es schwieriger ist, ein Glasfaserkabel abzuhören oder zu manipulieren.
• Dies liegt daran, dass Glasfaserkabel kein elektromagnetisches Signal abgeben, das von anderen Geräten abgefangen werden kann.

Zusammenfassung

• Eine Glasfaser-Ethernet-Verkabelung eine schnelle, zuverlässige und sichere Methode zur Übertragung von Daten zwischen Grundgeräten in einem Netzwerk.
• Es verwendet Lichtimpulse, um Daten zu übertragen, kann sehr hohe Geschwindigkeiten erreichen und ist in der Lage, große Entfernungen zu überbrücken.

Typischer Aufbau einer Glasfaser

1. – Kern (engl. core)
2. – Mantel (engl. cladding) mit nK > nM
3. – Schutzbeschichtung (engl. coating und/oder buffer) und
4. – äußere Hülle (engl. jacket).

Unterschied Singlemode und Multimode Faser

• Singlemode LWL-Kabel haben einen erheblich geringeren Faserkerndurchmesser als Multimode Kabel.
• Der Faserkern bei Singlemodekabeln hat einen Durchmesser von 9µm,
• Multimodekabel, weisen einen Faserkern von 50µm bzw. 62,5µm Durchmesser besitzen.
• Das umgebende Mantelglas weist jeweils einen Durchmesser von 125µm auf.

Technische Merkmale einer Singlemode-Glasfaser

• Singlemode-Fasern, auch Monomode-Fasern genannt, sind durch einen sehr kleinen Durchmesser des Faserkerns gekennzeichnet.
• Bei einem üblichen Gesamtdurchmesser von 125 µm beträgt der Kerndurchmesser in der Regel lediglich 9 µm und damit nur wenige Vielfache der Wellenlänge des Lichts.
• Aufgrund dieses geringen Durchmessers ist nur eine einzige Lichtmode innerhalb des Kerns ausbreitungsfähig.
• Die Folgen der Ausbreitung nur einer einzigen Lichtmode sind sehr geringe Dämpfungswerte und Laufzeitverschiebungen der Signale. *Große Distanzen sind mit der Monomode-Faser überbrückbar, ohne dass die Signale verstärkt oder aufbereitet werden müssen. *Allerdings sind auch teurere Laser zur Einspeisung des Lichts notwendig.
• Gleichzeitig entsteht ein höherer Aufwand beim Spleißen und für die zu verwendenden Steckverbindungen.

Vorteile

• geringe Dämpfung des Signals
• kaum Laufzeitverschiebungen
• große Distanzen überbrückbar
• hohe Bandbreiten

Nachteile

• teurere Laser zur Einspeisung des Lichts notwendig
• größerer Aufwand bei der Herstellung der Glasfasern aufgrund der sehr kleinen Faserkerne
• hohe Präzision beim Verbinden der Glasfasern durch Stecker oder Spleißen notwendig

Typische Anwendungsbereiche der Singlemode-Glasfasern

• Singlemode-Glasfaser kommen immer dann zum Einsatz, wenn große Distanzen zu überbrücken sind oder besonders hohe Datenraten erzielt werden sollen.
• Sie verursachen ein Minimum an Übertragungsfehlern und Interferenzen selbst bei Übertragungsstrecken von mehreren Kilometern.

Technische Merkmale einer Multimode-Glasfaser

• Im Vergleich zu den Singlemode-Fasern ist der Kerndurchmesser bei den Multimode-Fasern wesentlich größer.
• Er beträgt in der Regel 50 µm und erlaubt die Ausbreitung mehrerer Lichtmoden.
• Aufgrund der verschiedenen Ausbreitungsmoden sind die Signaldämpfung und die Laufzeitverschiebung größer.
• Je höher die Datenrate, desto geringer ist die maximal mögliche überbrückbare Distanz.
• Daher eignen sich die Fasern eher für Verbindungen über kurze Distanzen, wie sie in einem LAN auftreten
• Dank der größeren Kerndurchmesser sind Verbindungen zwischen einzelnen Multimode-Fasern oder zwischen Multimode-Fasern
• Sie sind mit dem weiteren Equipment mit weniger Aufwand herzustellen.

Vorteile

• geringerer Aufwand in der Herstellung der Glasfasern
• einfachere Verbindungstechnik aufgrund des größeren Kerndurchmessers
• Fasern mit Stufenindex- und Gradientenindexprofil verfügbar

Nachteile

• größere Signaldämpfung und Laufzeitverschiebung
• geringere maximale Bandbreiten
• kürzere Distanzen überbrückbar
• Verstärker oder Signalaufbereiter bei größeren Distanzen notwendig

Anwendungsbereich

• Verbindungskabel im Nahbereich, wie sie beispielsweise in Patchfeldern.
• Übliche Übertragungsraten der Multimode-Glasfaserkabel sind bis zu zehn oder hundert Gigabit pro Sekunde.

Sind Singlemode- und Multimode-Glasfaserkabel untereinander kompatibel?

• Die Frage lässt sich einfach beantworten: Grundsätzlich sind Singlemode- und Multimodekabel nicht miteinander kompatibel.
• Sie lassen sich schon alleine aufgrund ihrer verschiedenen Kerndurchmesser nicht miteinander verbinden. Selbst wenn ein geringer

Quellen

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