Was ist ein Glasfaserkabel?
Faseroptik, auch Glasfaser genannt, ist eine Technologie, mit der Licht entlang dünner Glas- oder Kunststoffdrähte wandern kann. Diese Drähte werden typischerweise zu Glasfaserkabeln gebündelt. Dieser Kabeltyp wird am häufigsten in der Kommunikationsbranche verwendet, da digitale Informationen in Lichtimpulse umgewandelt werden können, die sich entlang der Länge der Drähte bewegen. Die Kabel variieren in der Länge von einigen Fuß bis hin zu einer Länge, die Kontinente oder Ozeane überquert.
Telefonanrufe, das Internet und Kabelfernsehen sind Beispiele für Informationen, die über ein Glasfaserkabel übertragen werden können. Es ist in der Regel billiger als Kupferkabel. Diese Kabel können zu Privathaushalten und Unternehmen verlegt werden, werden jedoch normalerweise für die Fernkommunikation verwendet. Es ist jedoch nicht bekannt, dass Kurven ohne Signalverlust leicht gebogen werden können, weshalb sie häufiger für gerade, ebene Strecken verwendet werden.
Viele Menschen in der Kommunikationsbranche bevorzugen Glasfasern gegenüber Kupferkabeln. In erster Linie bieten Glasfasern in der Regel eine bessere Bandbreite, sodass mehr Informationen gleichzeitig übertragen werden können. Zweitens gibt es normalerweise weniger Dämpfung oder Signalverschlechterung in einem Glasfaserkabel. Drittens, während Kupferdrähte elektrische Signale verwenden, verwenden Fasern Lichtwellen, so dass die Wahrscheinlichkeit einer Störung des Signals geringer ist. Schließlich bestehen Glasfaserdrähte aus Glas, sodass die Brandgefahr gering ist.
Ein Glasfaserkabel besteht aus vielen Glasfaserkabeln, die alle gebündelt sind. Die Hauptkomponente in jedem Draht ist der optische Glas- oder Kunststoffkern. Dieser Kern ist ein Faden aus klarem Material, der so rein wie möglich sein muss, um Licht über große Entfernungen zu leiten. Verunreinigungen im Kern können zu einer Verschlechterung des Signals führen.
Jedes Glasfaserkabel verwendet einen Prozess, der als interne Totalreflexion bezeichnet wird, um Informationen über die gebündelten Drähte zu übertragen. Diese besondere Art der Reflexion tritt auf, wenn Licht unter einem bestimmten Winkel auf eine klare Oberfläche trifft und zurückprallt, anstatt sie zu durchdringen. Ein Beispiel für eine Totalreflexion in der Natur ist die Tatsache, dass ein Schwimmer sich gerade erst unter Wasser befindet und der Meeresboden sich auf der Unterseite des Wassers spiegelt. Diese Reflexion tritt aufgrund des Winkels des Schwimmers in Bezug auf die Wasseroberfläche auf.
Der Lichtimpuls innerhalb eines Glasfaserkabels trifft in einem ähnlichen Winkel auf die Außenwände des Drahtes, wodurch die Lichtwelle vorwärts bewegt wird. Die äußere Oberfläche des Glasdrahts bietet genau den richtigen Reflexionswinkel, damit das Licht entlang der Kabellänge vor und zurück reflektiert wird. Der Kern ist von einer Ummantelung umgeben , bei der es sich um ein optisch reflektierendes Material handelt, das diesen Prozess unterstützt.
Lichtsignale treten typischerweise an einem Ende in das Glasfaserkabel ein und werden am anderen empfangen. Die Signale werden normalerweise von einem Computer aus digitalen oder Sprachinformationen konvertiert. Sie werden dann in Form von Lichtimpulsen, die von einem Laser oder einer Leuchtdiode (LED) durch eine Linse erzeugt werden, in das Kabel abgestrahlt.