Singlemode Glasfaserkabel (SM)
Glasfaser-Verbindungen mit Singlemode-Glasfaserkabeln (SM) bieten deutlich höhere Geschwindigkeiten und Reichweiten, als Kabel mit Multimode-Eigenschaften.
Mit einem typischen Kern- Leitungsdurchmesser von 9 µm ist die Singlemode- Glasfaserleitung für das menschliche Auge nur noch sehr schwer zu erkennen bzw. zu bearbeiten. Die Bearbeitung der Kabelverbindungen erfordert daher die 200- fache oder 300-fache Vergrößerung, da feinste Unebenheiten und Verunreinigungen auf einer kreisrunden Fläche mit 9 µm Durchmesser mit dem Auge nicht zu erkennen sind.
Der Aufbau eines Glasfaserkabels (SingleMode)
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Zum Vergleich: Das menschliche Haar hat einen Durchmesser von 50 bis 80 µm.
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Der Kern des Glasfaserkabels (Core) besteht aus Quarzglas und hat einen Durchmesser von 9 - 10 µm. Der Kern des Kabels transportiert das Licht.
Der Glasfaser-Mantel (Cladding) besitzt die Aufgabe, das Licht innerhalb des Kerns zu reflektieren. Die Licht-Übertragung muss möglichst verlustfrei erfolgen. Das Cladding besitzt einen Durchmesser von 100 - 125 µm.
Die Hülle des Glasfaserkabels besteht aus einem Schutzmantel (Coating), der vor allem für den mechanischen Schutz verantwortlich ist. Der Kunststoffmantel hat bei Singlemode- Glasfaserkabeln typischerweise einen Durchmesser von 250 µm.
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Zur mechanischen Verstärkung des auch als Einmodenfaser bezeichneten Singlemode- Glasfaserkabels wird in Ergänzung zum Sekundär-Coating Aramid oder Kevlar eingesetzt - ein Material mit sehr hoher Reiß- und Zugfestigkeit. Mehrere solcher Glasfaserstränge werden in Verteilersträngen als sogenannte LWL-Vollader, LWL-Kompaktader, LWL-Hohlader und LWL-Bündelader angeboten. Details hierzu finden Sie in der Tabelle Glasfaser- Kabeltypen.
Maximale Kabellänge bei Singlemode-Glasfaser
Singlemode- Glasfaserkabel (OS1, OS2) eignen sich hervorragend für hohe Übertragungsgeschwindigkeiten oder für lange Übertragungswege, da die Verluste im Vergleich zu Multimode deutlich geringer ausfallen. Zudem kann mit den LWL-Komponenten (z. B. Repeater) eine Reichweiten-Verlängerung erzielt werden. So können etwa Strecken bis zu mehreren Kilometern Länge bei deutlich höherer Geschwindigkeit als bei Multimode Glasfaser standardmässig realisiert werden. Neben den Repeatern gibt es weitere Möglichkeiten zur Erhöhung der Reichweite.
Das Verlegen von Glasfaserkabel
Die Minimierung der Signaldämpfung bzw. Übertragungsstörungen gehört zu den Hauptaufgaben beim Verlegen von Glasfaser-Leitungen. Grundsätzlich versteht man unter Dämpfung die Minderung der Energie eines Signals auf dem Übertragungsweg. Sie ist das logarithmische Verhältnis zwischen Eingangs- und Ausgangsleistung und wird in der Einheit Dezibel (dB) angegeben. Die Berechnungen vor der Verlegung legen das Dämpfungsbudget fest, welches aus der Differenz der eingespeisten Energie zur unteren Grenz-Empfindlichkeit des optischen Empfängers gebildet wird.
Maximale Geschwindigkeit bei Glasfaser- Lichtwellenleitern
Grundsätzlich sind Geschwindigkeiten bis zu 10 Gigabit erreichbar. Höhere Geschwindigkeiten (20 GBit, 30 GBit, 40 Gigabit oder mehr) erfordern den Einsatz spezieller Komponenten. Die sich ergebende maximale Geschwindigkeit im fasergebundenen LWL-Verbund errechnen sich aus der verwendeten Technik (Singlemode / Multimode), den benötigten Kabellängen und Kabelqualitäten, allen verwendeten Komponenten und den genutzten Wellenlängen für das Licht, sowie allen Dämpfungswerten für Stecker, Buchsen, Kupplungen, Pigtails, Komponenten, Kabel etc. Auch Verluste durch Streuung, Absorption und Reflexion werden berücksichtigt.
Daten-Transport im Glasfaser- Netzwerk
Die Übertragung von Licht über ein fasergebundenes Medium erfordert einen optischen Sender und einen optischen Empfänger (LWL-Modul). Ein Laser oder eine LED übernimmt die Aufgabe des Sendens von Lichtstrahlen (Moden). Die Einstrahlung der Moden mit definierter Wellenlänge muss hochpräzise erfolgen, damit die Moden möglichst ungehindert und mit wenig Reflektionen durch das Glasfaserkabel bis zum Empfänger geleitet werden. Abhängig vom Durchmesser des Glasfaser- Kerns werden bis zu mehreren hundert Moden parallel übertragen. Bei Singlemode werden - wie der Name es vermuten lässt - nur ein Mode übertragen.
Weitere Infos zum Thema Glasfaser-Lichtwellenleiter:
Singlemode Glasfaserkabel (SM)
Multimode Glasfaserkabel (MM)
Glasfaserkabel Kabeltypen
Übersicht Glasfaser-Lichtwellenleiter und LWL-Technik
Vernetzung mit Glasfaser-Lichtwellenleitern (LWL)
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