Netzwerkgrundlagen: Vernetzung mit optischen Netzwerken

LED und Laser-Dioden als Sender

Leuchtdioden (Light Emitting Diode, LED) strahlen das Licht gleichförmig in mehrere Richtungen ab. Das grundsätzliche Prinzip des Lichttransports über Lichtwellenleiter beruht dabei auf der Totalreflexion an den Grenzschichten der Materialien unterschiedlicher Dichte.

Bei der Verwendung einer LED wird das Licht unterschiedlich oft an der Oberfläche reflektiert, es legt unterschiedliche Wege zurück, was zu den verschiedenen Moden führt. Für das Datensignal bedeutet dies, dass es zu unterschiedlichen Laufzeiten und damit zu Signalverzerrungen kommt, die von der Länge der Lichtwellenleiterstrecke abhängig ist. Diesen Effekt, der zum einen durch den Leiter selbst und zum anderen auch durch die Lichtquelle hervorgerufen wird, bezeichnet man als Dispersion, und er ist insbesondere ab Gbit-Ethernet ein ausschlaggebendes Kriterium.

Ab 100BaseFX werden statt LEDs vielfach Laserdioden (LD) verwendet, die ein stärker gebündeltes Signal generieren und bei denen der überwiegende Anteil der Lichtintensität über den direkten, gradlinigen Weg abgestrahlt wird, so dass auch Entfernungen über mehrere Kilometer überbrückbar sind, wobei die Faser selbst eine wichtige Rolle spielt. Generell werden drei grundsätzliche Typen unterschieden:

• Lambda-Multimode-Faser mit Stufenindex-Profil (100 MHz x km)

• Lambda-Multimode-Faser mit Gradienten-Profil (1 GHz x km)

• Lambda-Monomode-Faser (10 GHz x km)

Für die Klassifizierung von Lichtwellenleitern wird ein Produkt von Bandbreite und Länge angegeben, da die Dispersion von der Länge der Glasfaser abhängig ist. Bei einer Angabe wie 100 MHz x km kann daher eine LAN-Verbindung mit 100 MHz über 1 km oder 50 MHz über 2 km oder beispielsweise auch 200 MHz über 500 m realisiert werden. Die typischen Richtwerte sind in Klammern bei den drei Fasertypen angegeben.