Glasfaser

Glasfasern sind Übertragungsmedium für die Datenkommunikation. Für das eigentliche Übertragungsmedium gibt es eine Vielzahl von meist unpräzisen Bezeichnungen: Glasfaser, Glasfaserkabel, Lichtleiter, Lichtleitfaser, Lichtwellenleiter. In der englischsprachigen Literatur wird der Lichtwellenleiter (LwL) als Optical Fiber bezeichnet.

Aufbau der Glasfaser mit Kern- und Mantelglas, Primär- und Sekundärbeschichtung

Glasfaser zeichnen sich durch hohe Bandbreite, geringe Dämpfung und relativ gute Resistenz gegen passive und aktive Angriffe aus. Darunter fallen insbesondere die Resistenz gegen elektromagnetische Störeinflüsse (Störfelder von Maschinen, Schaltern, Blitz, Sendern usw.) und Lichteinflüsse. Die übertragbaren Datenraten liegen um ein Vielfaches höher als bei Kupferleitungen. Hinzu kommt, dass Glasfasern, ihrer geringen Dämpfung wegen, Daten über wesentlich größere Entfernungen übertragen können. So lassen sich mit Monomodefasern Entfernungen von bis zu 100 km überbrücken, wogegen Kupferkabel bei identischer Übertragungsrate Entfernungen von nur 1 bis 2 km überbrücken. Auch die maximal übertragbaren Datenraten liegen um mehrere Zehnerpotenzen auseinander.

Kabelkennzeichnung für Lichtwellenleiter

Die Glasfaser besteht aus einer dünnen zylindrischen Faser aus Quarzglas (SiO2), dem so genannten Kernglas und dem um das Kernglas liegende Mantelglas, das ebenfalls aus hochreinem Quarzglas besteht. Geschützt wird die Glasfaser durch eine Beschichtung, die über einer wenigen Mikrometer dünnen Lackschicht liegt. Der Durchmesser des Kernglases liegt je nach Fasertyp zwischen 9 µm und 200 µm; die Mantelglasdicke liegt bei ca. 50 µm bis 150 µm. Die Schutzbeschichtung hat eine Stärke von 50 µm bis 100 µm.

Strahlreflexionen zwischen Kern- und Mantelglas

Der mit Dateninformationen modulierte Infrarotstrahl nimmt seinen Weg durch den Lichtwellenleiter, indem der Strahl an der Grenzschicht zwischen Kernglas und Mantelglas total reflektiert wird, da beide Materialien unterschiedliche optische Dichten aufweisen. Auch Biegungen der Faser kann der Lichtstrahl folgen.

Glasfaserkabel sind der Vergleichbarkeit wegen nach einem einheitlichen Bezeichnungssystem typisiert. Dieses System berücksichtigt das Einsatzgebiet, die Faserart, den Außenmantel, den Kern- und Manteldurchmesser und vieles mehr.