Stichpunkte

Allgemein
	LWL) sind flexible Leitungen aus Glasfaser oder Kunststoff
	Bild nicht gefunden Glasfaserkabel Glasfaserkabel (oder auch Lichtwellenleiter
	in denen Licht kontrolliert geleitet werden kann
	Physikalisch gesehen handelt es sich dabei um Hohlleiter
	sowie in der Messtechnik (zum Beispiel bei Infrarotthermometern) zum Einsatz
	Glasfaserkabel kommen heute vor allem als Übertragungsmedium für leitungsgebundene Telekommunikationsverfahren
	die mit einem Glas niedrigerer Brechung ummantelt sind
	Die Glasfaserkabel bestehen aus hochtransparenten Glasfasern aus reinstem Quarz
	die an einem Ende der Faser eingespeist werden
	Lichtstrahlen
	werden durch Totalreflexion an der Grenze der beiden Gläser innerhalb der einzelnen Fasern weitergeleitet
	das je nach Material auch durch die Glasfasern übertragen werden kann
	Dabei ist unter Licht nicht nur das sichtbare Licht
	sondern auch langwelligeres Infrarot- und kurzwelligeres Ultraviolettlicht zu verstehen
	die es auf Dauer undurchsichtig machen. Inhaltsverzeichnis showTocToggle("Anzeigen"
	"Verbergen") 1 Aufbau 2 Aufbau einer LWL-Übertragungsstrecke 3 Anwendung 4 Vor- und Nachteile 5 Abhörmethoden 6 Normen 7 Literatur 8 Weblinks [Bearbeiten]
	Eine untere Grenze der Wellenlänge ist bei etwa 250 nm; Ultraviolettstrahlung kürzerer Wellenlänge verursacht Defekte im Glas (Solarisation)
Aufbau
	Die Faser besteht aus einem Kern (Core)
	einem Mantel (Cladding) und einer Beschichtung (Coating oder Buffer)
	Der lichtführende Kern dient zum Übertragen des Signals
	hat jedoch eine niedrige Brechzahl
	Der Mantel ist auch lichtführend
	Der Mantel bewirkt dadurch eine Totalreflexion an der Grenzschicht und somit eine Führung der Strahlung im LWL-Kern
	die die Faser vor feuchter Atmosphäre schützt
	Die Beschichtung ist ein Schutz vor mechanischen Beschädigungen und normalerweise eine zwischen 150 und 500 µm dicke Lackierung aus speziellen Kunststoff
	Ohne die Beschichtung würden die auf der Faseroberfläche vorhandenen Mikrorisse zu einer erheblichen Verringerung der mechanischen Belastbarkeit führen
	Bei Gradientenindexfasern nimmt die Brechzahl in radialer Richtung nach außen hin kontinuierlich ab
	bei welcher die Brechzahl vom Kern- zum Mantelglas hin sich abrupt ändert
	Im Gegensatz dazu steht die Stufenindexfaser
	aus der die Glasfaser gezogen wird. Bild nicht gefunden 50/125µm Multimodekabel mit SC-Duplex-Steckern Die Unterscheidung zwischen Gradientenindexfasern und Stufenindexfasern findet man nur bei so genannten Multimode-Fasern
	Erzeugt wird die Brechzahländerung beispielsweise durch gezielte Ablagerung von Germanium-Schichten auf der Preform
	die Singlemode-Faser gibt es nur als Stufenindexfaser
	Deren Gegenpart
	5 µm bzw. die feineren Ausführungen von nur 50 µm
	Multimode-Fasern haben einen inneren Core-Durchmesser von 62
	Der äußere Durchmesser der Faser beträgt bei beiden Ausführungen jedoch fast immer 125 µm
	die teilweise auch als Monomode-Faser bezeichnet wird
	der äußere Durchmesser beträgt jedoch auch hier 125 µm
	Die Singlemode-Faser
	hat meistens einen Core-Durchmesser von typischerweise 5 bis 9 µm
	Die eigentliche Ãœbertragung der Information erfolgt im "Core" der Faser
	Weil der Einsatz von Multimode-Fasern wegen der Dispersion und der relativ hohen Dämpfung sehr beschränkt ist
	sind heute gerade bei langen Distanzen (fast) nur noch Singlemode-Fasern in Verwendung
	Die gebräuchlichsten Singlemode-Fasern sind für den Einsatz bei λ=1310nm bestimmt
	Bei dieser Wellenlänge beträgt die chromatische Dispersion gerade Null
	also weitere Strecken übertragen werden können
	Ozeanverbindungen) arbeiten bei einer Wellenlänge von 1550 nm
	da bei dieser Wellenlänge die Dämpfung geringer ist als bei 1310 nm
	Singlemode-Faser für Weitverkehrsnetze (zum Beispiel deutschlandweite Netze
	dass sie für die Übertragung in einem optimalen Bereich liegt
	Die Dispersion dieser Fasern wurde dahin gehend verschoben
	Auch über Standard-Singlemode-Fasern werden bereits Daten bei 1550 nm übertragen; hier ist allerdings ein höheres Maß an Dispersionskompensation notwendig
	USA
	Italien und in Skandinavien der Ausbau von Glasfasernetzen im Anschlußbereich voran getrieben
	In den letzten Jahren wird vor allem in Japan
	So werden dort Häuser direkt mit Glasfasern angeschlossen
	Diese Vorgehensweise wird unter dem Begriff "Fiber-To-The-Home" (FTTH)zusammengefasst
	Bei diesem Ausbau werden pro Gebäude ein bis zwei Fasern verlegt
	so ist eine Faser für den Download
	Werden zwei Fasern verlegt
	die andere für den Upload
	während der Upload über 1550 nm realisiert wird. [Bearbeiten]
	Wird nur eine Faser verlegt
	so läuft der Download über die Wellenlänge 1310 nm
Aufbau einer LWL-Ãœbertragungsstrecke
	-52 dBm Eingesetzte Bauelemente: optische Sender wie LEDs oder Laserdioden (häufig VCSEL) optische Empfänger wie PIN-Dioden oder Avalanche-Dioden (APD) Zur Verbesserung der Übertragungsstrecke werden optische Verstärker eingesetzt. [Bearbeiten]
	werden im Fernnetzbereich eingesetzt. Multimode-Fasern mit entsprechend großer Dispersion dagegen im Ortsbereich oder kleinen Netzen. Der optische Empfänger muss eine große Empfindlichkeit besitzen
	die keine Dispersion besitzen
	Die Übertragungsstrecke besteht aus: optischer Sender Glasfaserkabel optischer Empfänger Diese Elemente müssen folgende Forderungen erfüllen: Der optische Sender braucht eine Sendeleistung von -24 dBm bis -1 dBm. Das Glasfaserkabel muss eine kleine Dämpfung/Dispersion besitzen. Monomode-Fasern
Anwendung
	Glasfaserkabel werden in der Nachrichtentechnik zur Informationsübertragung über weite Strecken mit hoher Bandbreite verwendet
	Mit Singlemode-Fasern können Strecken bis ungefähr 400 km ohne Regeneration (aber mit Erbium-Fasern Pumplaser) überbrückt werden
	In der Datenverarbeitung kommen Glasfaserkabel heute fast bei jedem Netzwerk-Standard zum Einsatz
	ist zum Beispiel das Fiber Distributed Data Interface (FDDI)
	Ein Standard für lokale Computernetze
	der auf Glasfaserkabeln aufbaut
	Im Weitverkehrsbereich sind Glasfaserkabel insbesondere in der Verwendung als interkontinentale Seekabel ein enormer Fortschritt
	Die Steuerung des Datenverkehrs über Glasfaserkabel ist in den HFC-Standards definiert
	Glasfaserkabel werden auch bei Anlagen der Hochspannungs-Gleichstrom-Ãœbertragung eingesetzt
	um Steuersignale zu den auf Hochspannungspotential befindlichen Thyristoren zu übertragen
	Es ist sogar möglich
	die Stromrichterthyristoren direkt über die in der Glasfaser übertragenen Lichtpulse zu zünden
	bei der die auszuwertende Strahlung zwischen einem Messkopf und der Auswertelektronik mit einem LWL übertragen wird
	Eine weitere Anwendung ist die Messtechnik
	die die Elektronik nicht aushalten würde
	Man kann dadurch unter Extrembedingungen messen
	wenn sie ohne die räumliche Trennung durch den LWL mit dem Messobjekt in Berührung käme
	Die bekannteste Anwendung solcher Anordnungen sind Temperaturmesser und -regler in Stahl- und Glaswerken. [Bearbeiten]
Vor- und Nachteile
	Vorteile hohe Übertragungsraten (Gigabit-Bereich) sehr große Reichweiten durch geringe Dämpfung (bis mehrere hundert Kilometer) geringe Kosten pro übertragenes Bit kein Nebensprechen (ungewollte Signaleinstreuung auf benachbarte Adern) keine Beeinflussung durch äußere elektrische oder elektromagnetische Störfelder keine Erdung nötig Verlegbarkeit in explosionsgefährdetem Umfeld (keine Funkenbildung) im Primär- bzw
	zum Beispiel bei Anlagen der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung Nachteile hoher Konfektionsaufwand (Installation über Spezialfirma) Schwachstelle Steckertechnologie relativ empfindlich gegenüber mechanischer Belastung teure Gerätetechnik aufwendige und komplexe Messtechnik mögliche Störungen Dämpfung durch Spleiße dämpfen um 0
	2 bis 0
	5 dB Einschlüsse Deformierung des Kernes dämpft um 2 bis 5 dB/km Kompensation der Dämpfung durch Repeater möglich. Dispersion Monomode-Faser: Dispersion ist nicht vorhanden
	daher ist das Bandbreitenlängenprodukt groß Multimode-Faser: Dispersion ist entsprechend groß
	Potentialausgleich
	daher ist das Bandbreitenlängenprodukt klein. [Bearbeiten]
	Sekundärbereich meist kostengünstiger durch nicht notwendige Erdung
	Abschirmung und Überspannungsschutz Möglichkeit zur Signalübermittlung an auf Hochspannungspotential liegenden Komponenten
Abhörmethoden
	Splice-Methode - Die Glasfaser wird aufgetrennt und ein entsprechendes Gerät dazwischengeschaltet
	welches die Signale auf eine zweite Glasfaser überträgt
	Im Zeitraum der Zwischenschaltung ist die Verbindung unterbrochen
	dies kann relativ einfach entdeckt werden. Coupler-Methode - Wird eine Glasfaser gebogen
	folgt das durchströmende Licht größtenteils der Biegung (bending)
	schon 2% des Lichtsignals enthalten alle übertragenen Informationen
	Ein Teil des Lichtes strahlt aus der Faser heraus
	die auf natürliche Weise seitlich aus dem Kabel strahlen (sog
	Aufgrund der unvermeidlichen Dämpfung grundsätzlich nachweisbar. Non-touching Methode - Empfindliche Photodetektoren fangen die minimalen Lichtmengen auf
	Rayleigh-Streuung)
	Das Signal wird dann bis zu einer brauchbaren Amplitude verstärkt
	Weder die Leitung noch das Signal wird dabei gedämpft
	Die Deutsche Telekom hat sich eine ähnliche Methode patentieren lassen
	mit der sich Signale aus einer Glasfaser ohne messbare Beeinflussung und insbesondere ohne Dämpfung der Glasfaser auffangen lassen (Patent EP 0 915 3566 A1). [Bearbeiten]
Normen
	VDE 0888-2 und IEC 61793 genormt. [Bearbeiten]
	Die Lichtwellenleiter sind nach DIN 47002
Literatur
	Dieter Eberlein: Lichtwellenleiter-Technik. expert verlag
	Dresden 2003 ISBN 3-8169-2264-3 [Bearbeiten]
Weblinks
	00.html) en:Optical fiber es:Cable de fibra óptica fa:Ù?یبر نوری fi:Valokuitu fr:Fibre optique he:סיב ×?ופטי ja:光ファイãƒ?ー pl:ÅšwiatÅ‚owód pt:Fibra óptica ro:Fibră optică sv:Fiberoptik zh:光纖
	MT-2205080--MD-1000051-hi--17
	3498
	Glasfaserinfo.de (http://www.glasfaserinfo.de) Die Welt: Glasfaserkabel sind nicht abhörsicher (http://www.welt.de/daten/2002/03/09/0309ws319100.htx) Weltrekorde der Datenübertragung (http://www.physik.uni-rostock.de/Optik/de/dm_referenzen.html) ZDF-Video: Glasfasertechnologie (http://www.zdf.de/ZDFmt/mediathek/ZDFmt_video_cont/0

Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Glasfaserkabel aus der freien Enzyklopädie wikipedia und steht unter der GNU Lizenz für freie Dokumentation. In der wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.