Was ist denn eigentlich Glasfaser und wie funktioniert sie? Diese Seite gibt eine kurze Einführung in diese Technologie.
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Wat ist Glasfaser?
Telekomnetze verbinden alles und jeden: Menschen, Betriebe, Webserver, Sensoren und heutzutage sogar Haushaltsgeräte. Diese Verbindungen können auf unterschiedliche Weisen zustande kommen: über Wellen durch die Luft (wie Wi-Fi, Bluetooth oder GSM-Signale) oder über Kabel. Glasfaser ist eine Art Kabel, wobei die Information über ein Lichtsignal übertragen wird.
Eine Glasfaser ist ein hauchdünner Glasfaden (125 µm, ungefähr so dünn wie menschliches Haar) mit einem Plastikmantel. Meistens werden verschiedene Glasfasern in Glasfaserkabel gebündelt, es könnte sich um 2 bis zu mehr als 1 000 Glasfaser pro Kabel handeln.
Die Information wird digital übertragen, d.h. dass sie in eine Reihe von Nullen und Einsen, die sogenannten „Bits“, umgesetzt wird. Bei Glasfaser werden diese Bits in einen Lichtpuls umgewandelt, zum Beispiel 0 ist aus und 1 ist an. Diese Lichtpulse können sehr schnell gesendet werden, wodurch es fast keine Verzögerung gibt. Da das Lichtsignal außerdem wenig Verlust in Glas erleidet, kann es auch sehr lange Strecken überbrücken. Ein optisches Signal ist auch weniger empfindlich gegenüber elektromagnetische Störung.
Wie funktioniert sie?
Ein Laser oder eine LED sendet ein Lichtsignal in die Glasfaser. Das Lichtsignal bewegt sich durch die Glasfaser, indem es hin und her zwischen den Wänden schwankt. Eine Glasfaser ist nämlich zusammengesetzt aus einem Glaskern („core“), in dem das Lichtsignal sich fortsetzt, und einer anderen Art Glas („cladding“) als Mantel, das das Lichtsignal reflektiert und dafür sorgt, dass es im Kern bleibt.
Am anderen Ende der Glasfaser fängt ein optischer Sensor das Lichtsignal wieder auf und wird es erneut in ein elektrisches digitales Signal umgesetzt.
Kapazität einer Glasfaser
Die Kapazität einer Glasfaser hängt von der für die Versand der Signale genutzten Technologie ab. Diese Technologien werden ständig weiterentwickelt, was es in Zukunft ermöglichen wird, immer höhere Geschwindigkeiten zu erreichen. Die Höchstleistung der Geschwindigkeit in einer Glasfaser ist zurzeit 319 Terabits (oder 319 Millionen Mal eine Million Bits) pro Sekunde.
Ein wichtiges Konzept hierbei ist WDM. WDM steht für Wavelength-Division Multiplexing und bedeutet, dass verschiedene Signale gleichzeitig über eine andere Wellenlänge (oder Farbe) übertragen werden über dieselbe Glasfaser. Am anderen Ende der Leitung werden die einzelnen Signale wieder empfangen, indem das Lichtsignal in die verschiedenen Farben aufgeteilt wird. Da nicht nur ein Signal, sondern mehrere Signale gleichzeitig übertragen werden, ist es möglich höhere Bandbreiten zu erreichen.