Grundlagen: Netzwerk-Verkabelung

Lichtwellenleiter

Betreibern von Glasfaserverkabelungen entlockt das Problem der Schirmung bestenfalls ein müdes Lächeln: Lichtwellenleiter (LWL) bieten nicht nur enorme Bandbreite, sondern zeigen sich auch elektromagnetischen Störungen und der Gegenseitigen Beeinflussung gegenüber als völlig unempfindlich.

Als Übertragungsmedium dient eine Quarzglasfaser. Die Rolle des Informationsträgers spielt infrarotes Licht der Wellenlängen 850, 1300 oder 1550 Nanometer: In diesen "optischen Fenstern" bietet die Glasfaser Dämpfungsminima von einigen Dezibel pro Kilometer (Fensterglas: 50.000 dB/km).

Um das Licht durch die Faser zu leiten, nutzen LWL einen Spezialfall der Brechung: Am Übergang von optisch dichteren zu optisch dünneren Medien wird Licht unter bestimmten Eintrittswinkeln total reflektiert. Daher bestehen LWL aus einem Kern mit hoher und einem Mantel mit niedriger Brechzahl. Licht, das mit einem flacheren als dem Akzeptanzwinkel in den Kern einfällt, durchläuft unter mehrfacher Totalreflexion die gesamte Faser. Je größer der Sinus des Akzeptanzwinkels - die numerische Apertur -, desto mehr Licht lässt sich in den LWL einkoppeln.

Als wichtigste Leistungskennziffern fungieren bei Glasfaser die Dämpfung (in dB/km) sowie das Bandbreitenlängenprodukt. Ein LWL mit dem Bandbreitenlängenprodukt 600 MHz*km bietet über 500 m eine nutzbare Bandbreite von 1200 MHz, über 1000 m von 600 MHz, über 6 km liegt sie bei 100 MHz. Grundsätzlich unterscheidet man Glasfaserkabel nach Mehrmodenfasern (MMF, Multimode Fiber) und Einmodenfasern (SMF, Single Mode Fiber).