Was ist eine Glasfaserverbindung?
Eine Glasfaserverbindung ist ein Gerät, das Daten zwischen zwei Punkten sendet, indem es Licht durch eine Glasfaser sendet, die das Licht zum anderen Ende der Verbindung leitet. Jede Glasfaserverbindung enthält die Glasfaser selbst, einen Sender und einen Empfänger. Einige Verbindungen haben auch Verstärker auf der Glasfaser zwischen Sender und Empfänger, um die Stromversorgung über längere Verbindungen aufrechtzuerhalten. Glasfaserverbindungen sind in der modernen Kommunikationstechnologie äußerst wichtig und werden für Anwendungen wie Telefone, Internetverbindungen und Kabelfernsehen verwendet.
Optische Fasern können zur Kommunikation verwendet werden, da sie relativ flexible Materialien sind, die als Wellenleiter verwendet werden können und die Richtung elektromagnetischer Wellen leiten, wenn sie sich durch die Faser bewegen. Die Faser besteht aus zwei Teilen, einem äußeren Mantel und einem inneren Kern. Der Kern ist so konstruiert, dass er einen höheren Brechungsindex aufweist als der Mantel, was bedeutet, dass sich das Licht im Kern langsamer ausbreitet. Wenn Licht auf eine Grenze zwischen dem Medium, das es durchläuft, und einem anderen Medium mit einem niedrigeren Brechungsindex trifft, wird dieses Licht vollständig von der Grenze reflektiert, wenn es in einem ausreichend großen Winkel in einem Phänomen einfällt, das als innere Totalreflexion bezeichnet wird. Indem der Kern vollständig mit Material mit einem niedrigeren Brechungsindex umgeben wird, kann Licht auf dem Weg durch die Faser auf den Kern begrenzt werden, wodurch die Dämpfung des Signals minimiert wird.
Optische Fasern bestehen normalerweise aus Siliziumdioxid (Siliziumdioxid oder SiO 2 ) -Glas. Manchmal werden auch andere Arten von Glas verwendet, wie Fluorid- und Phosphatgläser, und einige Fasern werden aus kristallinen Substanzen wie Korund hergestellt. Der Kern und der Mantel sind jeweils mit kleinen Mengen anderer Substanzen dotiert, um ihren Brechungsindex zu erhöhen oder zu senken, so dass das durch die Faser laufende Licht im Kern gehalten wird.
Der Sender in einer Glasfaserverbindung ist normalerweise eine Leuchtdiode oder eine Laserdiode, die beide Licht erzeugen, indem sie Elektrizität durch einen Halbleiter leiten. Dieses Licht wird dann in einem Winkel in die Faser abgegeben, der zu einer Totalreflexion im Kern führt. Informationen werden im Licht durch Variationen ihrer Intensität, Phase oder Polarisation codiert. Am anderen Ende der Glasfaserverbindung befindet sich ein Fotodetektor, ein Gerät, das Licht erkennt und als Empfänger fungiert. Die am häufigsten verwendete Art von Fotodetektor für diesen Zweck ist eine Fotodiode, die einen Halbleiter verwendet, um einfallendes Licht in elektrische Signale umzuwandeln.
Glasfaserverbindungen sind ein wesentlicher Bestandteil der modernen Kommunikation und werden aufgrund ihres geringen Gewichts, des geringen Signalverlusts und der Störfestigkeit gegen elektromagnetische Störungen, die elektrische Kabel stören können, häufig verwendet. Ihre Kapazität ist enorm und eine einzige Glasfaserverbindung kann Hunderttausende von Kanälen für Telefonverbindungen haben. Sie sind teurer in der Herstellung und Wartung als elektrische Verbindungen und werden daher hauptsächlich zum Übertragen von Signalen für eine große Anzahl von Fernsprech- und Internetverbindungen verwendet, wobei die elektrische Übertragung für die meisten kürzeren Verbindungen verwendet wird. In einigen Bereichen beginnt sich dies jedoch zu ändern, da die Nachfrage nach Internet-Bandbreite zunimmt und Internet-Dienste mit hoher Bandbreite auf der Basis von Glasfaserverbindungen erstellt werden, die bis zum Haus oder Büro des Benutzers reichen.