Grundlagen: Netzwerk-Verkabelung

Dispersion, Moden und Bandbreitenlängenprodukt

Als Moden bezeichnet man in der Glasfaserterminologie die Lichtstrahlen, die unter verschiedenen Winkeln in den Kern eintreten. LWL mit einem abrupten Übergang der Brechzahlen zwischen Kern und Mantel führen zu unterschiedlich langen Übertragungswegen für die einzelnen Moden. Aus dieser Modendispersion resultiert eine hohe Dämpfung und ein "Verschmieren" des Signals aufgrund der Laufzeitdifferenz. Daraus resultiert ein niedriges Bandbreitenlängenprodukt: Bei längeren Fasern muss der Sender zwischen den einzelnen Lichtpulsen einen großen Abstand einfügen, damit die Signale noch getrennt am Empfänger ankommen. Mehrmodenfasern mit Stufenindexprofil eignen sich daher nur bedingt zur Datenübertragung.

Lichtwellenleiter mit allmählichen Übergang der Brechzahl zwischen Kern und Mantel gleichen die Modenlaufzeiten an. Solche Multimode-Gradientenindexfasern lassen sich durch die konzentrische Anordnung nach außen optisch dünner werdender Materialien realisieren. Da die Phasengeschwindigkeit von Licht mit sinkender Brechzahl zunimmt, laufen die Moden auf den kurzen Wegen im Kernzentrum langsamer als die Moden in Mantelnähe, die eine weitere Strecke zurückzulegen haben. Dieser Effekt nivelliert Laufzeitunterschiede und reduziert so die Modendispersion.

Während in US-Installationen hauptsächlich Gradientenindex-MMF mit einem Kern/Manteldurchmesser von 62,5/125 µm zum Einsatz kommt, bevorzugen Europäer die 50/125µmVariante. Sie bietet mit bis zu 1200 MHz*km ein deutlich besseres Bandbreitenlängenprodukt.