POF steht für Plastic Optical Fiber und bezeichnet Lichtleiterkabel aus Kunststoff. Herkömmliche in der Industrie für Hochgeschwindigkeitstransfers eingesetzte Lichtwellenleiter besitzen intern einen winzigen Lichtleiter aus Glas. Diese Glasfaser hat nur eine Stärke von etwa 0,1 Millimeter und ist für infrarotes Licht durchlässig. Solche Kabel sind teuer in der Herstellung und nur schwierig zu verarbeiten. Nur mit entsprechenden Spezialwerkzeugen lassen sie sich konfektionieren.
Die lichtleitende Faser in POF-Kabel hat dagegen eine Stärke von etwa einem Millimeter und lässt sich mit einem scharfen Messer trennen. Die Verarbeitung dieser Lichtwellenleiter kann von jedem einigermaßen geübten Handwerker vorgenommen werden. Weiterer Vorteil: Kunststofflichtleiter haben ihre geringste Dämpfung (Schwächung des eingestrahlten Lichtes) im sichtbaren Bereich. Preiswerte rote und blaue LEDs können jetzt als Sender fungieren, und man kann die Daten quasi "sehen".
POF ist anders
Neben diesen Vorteilen besitzen POFs aber auch Nachteile. Erstens ist die Reichweite begrenzt. Der Dämpfungsfaktor dieser Leiter kann mit dem einer konventionellen Glasfaser nicht mithalten. Bei rotem Licht beträgt die maximale Reichweite eines POF-Systems maximal 30 Meter bei einer Transferrate von 100 Mbit pro Sekunde. Mit einer blauen LED allerdings erhöht sich die Reichweite bei derselben Übertragungsrate auf ansehnlich 120 Meter. Für die Hausverkabelung sind diese Reichweiten aber mehr als ausreichend.
Ein weiterer bisheriger Nachteil soll auch nicht verschwiegen werden. Bislang mussten für einen bidirektionalen Datentransfer immer zwei Lichtleiter eingesetzt werden - einer für den Datenhin- und einer für den Datenrücktransport. Das bedeutet einmal, dass für die Verkabelung zweier PCs immer zwei Leitungen parallel zu verlegen sind. Und dadurch verdoppeln sich auch die Kosten der Kabel. Der Grund: Einkoppelgeräte, so genannte Splitter, die Sender und Empfänger optisch voneinander isolieren, dämpfen das Licht so stark, dass sich jetzt nur noch sehr geringe Entfernungen von wenigen Metern überbrücken lassen.
Kit inklusive Splitter
Ein kleines Unternehmen aus Wernigerode, die DieMount GmbH hat es jetzt geschafft einen preiswerten Splitter zu entwickeln, der durchgehendes Licht nur minimal dämpft und trotzdem Sender und Empfänger optisch mit 50 dB von einander abschirmt. Mit diesem Splitter lassen sich nun bidirektionale Übertragungsstrecken mit einem einzigen Lichtwellenleiter aufbauen. Trotz des eingesetzten Splitters garantiert das Unternehmen immer noch eine maximale Reichweite von 30 Metern bei roter LED und 120 Meter bei blauer LED mit 100 Mbit pro Sekunde. Dazu trägt auch eine neu entwickelte und bereits patentierte Kopplung zwischen Lichtleiter und Sende- beziehungsweise Empfangsdiode bei.
Während übliche POF-Koppler nur maximal elf Prozent der eingestrahlten Lichtenergie in die Faser bringen, überträgt der Koppler von DieMount beeindruckende 45 Prozent auf den Lichtleiter. Die Kunststoff-Lichtleiter gibt es mit verschiedenfarbigen Umhüllungen, meist grau und auch als "nackte" Faser. Diese besitzt dann einen transparenten Schutzmantel.
Zwar leitet die Faser den größten Teil des eingestrahlten Lichts zum Endpunkt, aber aufgrund unvermeidlicher Verluste wird ein geringer Teil des Lichtes auch seitlich abgestrahlt. Arbeitende Lichtübertragungsstrecken schimmern bei der transparenten Faser im Dunkeln rötlich oder bläulich, je nach verwendeter Sendediode.
Datenübertragung via Lichtleiter
Vom PC kommende Daten müssen zuerst einmal in Lichtsignale umgesetzt werden. Dazu dienen Leuchtdioden (LEDs). Diese flackern quasi im Takt der Daten. Das ausgesendete Licht wird über den Lichtwellenleiter zum Empfänger übertragen. Dort befindet sich eine Empfangsdiode, die die Lichtsignale wieder in elektrische Impulse umsetzt, die jetzt vom PC als Daten interpretiert werden können. Moderne LEDs sind schnell genug, um auch große Datenströme bewältigen zu können. Mit zwei Lichtleitern für ankommende und abgehende Datenströme funktioniert das System gut.
Ein Lichtleiter kann das Licht aber in beiden Richtungen gleich gut weitergeben. Das bedeutet: Lichtimpulse lassen sich sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung sehr gut übertragen. Lichtimpulse werden also gleichzeitig, aber in entgegen gesetzten Richtungen durch den Lichtleiter geschickt. Die Impulse durchdringen sich dabei, aber ohne sich gegenseitig zu beeinflussen. Also könnte man sich Kosten und Verkabelungsaufwand sparen, wenn man nur einen Lichtleiter für beide Datenströme verwendet.
Medienkonverter
Dabei tritt aber ein Problem auf. Sowohl Sende- als auch Empfangsdiode müssen jetzt an denselben Lichtleiter angekoppelt werden. Diese Aufgabe übernimmt ein so genannter Splitter. Im Prinzip teilt dieses Bauelement einfach den Lichtleiter auf zwei Teilstränge auf. Und jetzt kommt der springende Punkt: An der Stelle, wo sich beide Teilstränge zu einem Lichtleiter vereinen, treten immer Reflexionen auf.
Ein Teil der Lichtenergie von der Senderdiode wird auf die Empfangsdiode zurückreflektiert und stört dabei den Datenempfang. Deshalb muss ein Splitter das Licht der eigenen Sendediode von der Empfangsdiode fernhalten - hohe Dämpfung, soll aber gleichzeitig das ankommende Licht von der Gegenstelle möglichst wenig dämpfen. Das ließ sich bislang nur mit recht aufwendigen und damit teuren Splittern für Glasfasern erzielen.
Fazit
Einer der Hauptnachteile der Datenübertragung via Kunststofflichtleiter, nämlich die Notwendigkeit, zwei Fasern für den Hin- und Rücktransport einbauen zu müssen, ist mit dem neuen Splitter ausgeräumt. Jetzt lassen sich mit einer einzigen Faser einfach und schnell Transferwege bis zu 120 Meter überbrücken.
Und das Schöne daran: Die Kabel können selbst konfektioniert werden, sodass ein Loch von nur fünf Millimetern Durchmesser in der Wand reicht, um das Kabel durchzustecken. Zum Vergleich: Herkömmliche, konfektionierte Cat5-Kabel brauchen 17-Millimeter-Löcher. (mje)
Dieser Beitrag stammt von unserer Schwesterzeitschrift ChannelPartner , der Fachzeitschrift für den ITK-Handel.