Glasfasermedien sind alle Netzwerkübertragungsmedien, die im Allgemeinen Glas- oder in einigen Spezialfällen Kunststofffasern verwenden, um Netzwerkdaten in Form von Lichtimpulsen zu übertragen.In den letzten zehn Jahren ist Glasfaser zu einem immer beliebteren Typ von Netzwerkübertragungsmedien geworden, da der Bedarf an höherer Bandbreite und längeren Spannen anhält.
Die Glasfasertechnologie unterscheidet sich in ihrer Funktionsweise von herkömmlichen Kupfermedien, da die Übertragungen „digitale“ Lichtimpulse anstelle von elektrischen Spannungsübergängen sind.Ganz einfach, faseroptische Übertragungen codieren die Einsen und Nullen einer digitalen Netzwerkübertragung, indem sie die Lichtimpulse einer Laserlichtquelle einer bestimmten Wellenlänge bei sehr hohen Frequenzen ein- und ausschalten.Die Lichtquelle ist normalerweise entweder ein Laser oder eine Art Leuchtdiode (LED).Das Licht von der Lichtquelle wird in dem Muster der zu codierenden Daten ein- und ausgeschaltet.Das Licht bewegt sich innerhalb der Faser, bis das Lichtsignal sein beabsichtigtes Ziel erreicht und von einem optischen Detektor gelesen wird.
Glasfaserkabel sind für eine oder mehrere Lichtwellenlängen optimiert.Die Wellenlänge einer bestimmten Lichtquelle ist die in Nanometern (milliardstel Meter, abgekürzt „nm“) gemessene Länge zwischen Wellenspitzen in einer typischen Lichtwelle von dieser Lichtquelle.Sie können sich eine Wellenlänge als die Farbe des Lichts vorstellen, und sie ist gleich der Lichtgeschwindigkeit geteilt durch die Frequenz.Im Fall von Single-Mode-Fasern (SMF) können viele verschiedene Lichtwellenlängen gleichzeitig über dieselbe Glasfaser übertragen werden.Dies ist nützlich, um die Übertragungskapazität des Glasfaserkabels zu erhöhen, da jede Lichtwellenlänge ein unterschiedliches Signal ist.Daher können viele Signale über denselben Glasfaserstrang übertragen werden.Dies erfordert mehrere Laser und Detektoren und wird als Wavelength-Division Multiplexing (WDM) bezeichnet.
Typischerweise verwenden Glasfasern je nach Lichtquelle Wellenlängen zwischen 850 und 1550 nm.Insbesondere wird Multimode-Faser (MMF) bei 850 oder 1300 nm verwendet, und die SMF wird typischerweise bei 1310, 1490 und 1550 nm verwendet (und in WDM-Systemen bei Wellenlängen um diese primären Wellenlängen herum).Die neueste Technologie erweitert dies auf 1625 nm für SMF, das für Passive Optical Networks (PON) der nächsten Generation für FTTH-Anwendungen (Fiber-To-The-Home) verwendet wird.Silica-basiertes Glas ist bei diesen Wellenlängen am transparentesten, und daher ist die Übertragung in diesem Bereich effizienter (es gibt weniger Dämpfung des Signals).Als Referenz hat sichtbares Licht (das Licht, das Sie sehen können) Wellenlängen im Bereich zwischen 400 und 700 nm.Die meisten faseroptischen Lichtquellen arbeiten im nahen Infrarotbereich (zwischen 750 und 2500 nm).Sie können Infrarotlicht nicht sehen, aber es ist eine sehr effektive faseroptische Lichtquelle.
Multimode-Fasern haben normalerweise eine Konstruktion von 50/125 und 62,5/125.Das bedeutet, dass das Durchmesserverhältnis von Kern zu Mantel 50 Mikrometer zu 125 Mikrometer und 62,5 Mikrometer zu 125 Mikrometer beträgt.Heutzutage sind verschiedene Arten von Multimode-Glasfaser-Patchkabeln erhältlich, die gebräuchlichsten sind Multimode-Sc-Patchkabel-Glasfaser, LC, ST, FC usw.
Tipps: Die meisten herkömmlichen faseroptischen Lichtquellen können nur innerhalb des sichtbaren Wellenlängenspektrums und über einen Wellenlängenbereich hinweg betrieben werden, nicht bei einer bestimmten Wellenlänge.Laser (Lichtverstärkung durch stimulierte Strahlungsemission) und LEDs erzeugen Licht in einem begrenzteren, sogar Einwellenlängenspektrum.
WARNUNG: Laserlichtquellen, die mit Glasfaserkabeln (z. B. OM3-Kabeln) verwendet werden, sind äußerst gefährlich für Ihr Sehvermögen.Ein direkter Blick auf das Ende einer stromführenden Glasfaser kann schwere Schäden an Ihrer Netzhaut verursachen.Sie könnten dauerhaft blind gemacht werden.Schauen Sie niemals auf das Ende eines Glasfaserkabels, ohne vorher zu wissen, dass keine Lichtquelle aktiv ist.
Die Dämpfung von Lichtwellenleitern (sowohl SMF als auch MMF) ist bei längeren Wellenlängen geringer.Infolgedessen treten Kommunikationen über größere Entfernungen tendenziell bei Wellenlängen von 1310 und 1550 nm über SMF auf.Typische optische Fasern haben eine größere Dämpfung bei 1385 nm.Diese Wasserspitze ist das Ergebnis sehr geringer Wassermengen (im Bereich von Teilen pro Million) während des Herstellungsprozesses.Insbesondere handelt es sich um ein endständiges OH(Hydroxyl)-Molekül, das seine charakteristische Schwingung bei einer Wellenlänge von 1385 nm aufweist;wodurch zu einer hohen Dämpfung bei dieser Wellenlänge beigetragen wird.Historisch gesehen arbeiteten Kommunikationssysteme auf beiden Seiten dieser Spitze.
Wenn die Lichtimpulse das Ziel erreichen, nimmt ein Sensor das Vorhandensein oder Fehlen des Lichtsignals auf und wandelt die Lichtimpulse wieder in elektrische Signale um.Je mehr das Lichtsignal streut oder an Grenzen stößt, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit eines Signalverlusts (Dämpfung).Darüber hinaus bietet jeder Glasfaserstecker zwischen Signalquelle und Ziel die Möglichkeit eines Signalverlusts.Daher müssen die Stecker an jedem Anschluss korrekt installiert werden.Heutzutage sind verschiedene Arten von Glasfasersteckverbindern erhältlich.Die gebräuchlichsten sind: ST-, SC-, FC-, MT-RJ- und LC-Steckverbinder.Alle diese Arten von Steckverbindern können entweder mit Multimode- oder Singlemode-Glasfaser verwendet werden.
Die meisten LAN/WAN-Glasfaser-Übertragungssysteme verwenden eine Faser zum Senden und eine zum Empfangen.Die neueste Technologie ermöglicht es jedoch einem Glasfasersender, in zwei Richtungen über denselben Glasfaserstrang zu senden (zpassiver cwdm muxmit WDM-Technologie).Die unterschiedlichen Lichtwellenlängen interferieren nicht miteinander, da die Detektoren so abgestimmt sind, dass sie nur bestimmte Wellenlängen lesen.Je mehr Wellenlängen Sie also über einen einzelnen Glasfaserstrang senden, desto mehr Detektoren benötigen Sie.
Postzeit: 03.09.2021