Glasfaser ist ein weicher, dünner Silizium-, Glas- oder Kunststoffdraht, der Lichtsignale übertragen kann. Es handelt sich um eine lichtbasierte Kommunikationstechnologie, die das Prinzip der Totalreflexion von Licht nutzt, um Informationen innerhalb von Glasfasern zu übertragen.
Der Kern ist der zentrale Teil der optischen Faser, der aus einem Material mit hohem Brechungsindex, meist Silizium, Kunststoff oder Glas, besteht. Aufgrund des Brechungsindexunterschieds kommt es an der Grenzfläche zu Totalreflexion zwischen dem Kern und dem äußeren Medium, wodurch die Lichtausbreitung innerhalb der Faser aufrechterhalten wird.
Im Allgemeinen gibt es drei Arten von Glasfaserkernmaterialien:
Der Mantel ist eine Schicht aus Material mit niedrigem Brechungsindex, die die Außenseite des Kerns bedeckt. Die Aufgabe der Umhüllung besteht darin, die Totalreflexion des Lichts im Inneren des Kerns sicherzustellen, das Austreten von Licht zu verhindern und die Signalübertragung aufrechtzuerhalten. Der Mantel besteht üblicherweise aus einem Material mit niedrigerem Brechungsindex, beispielsweise Silizium (Si) oder Mikrosilika (Silica), um die Ausbreitung optischer Signale im Kern sicherzustellen.
Die Ummantelung einer optischen Faser ist eine Schutzschicht, die sich außerhalb der Ummantelung befindet, um die Festigkeit und den mechanischen Schutz der optischen Faser zu erhöhen. Die Außenhülle besteht normalerweise aus Polymermaterialien (wie Polyester oder Nylon) und hat einen niedrigen Brechungsindex, um ein Austreten optischer Signale zu verhindern.
Der Kerndurchmesser von Single Mode Fiber (SMF) ist kleiner und liegt im Allgemeinen zwischen 8,3 und 10 Mikrometern. Aufgrund seines geringen Kerndurchmessers können sich optische Signale nur entlang einer Mode (d. h. eines Pfades) ausbreiten. Diese Funktion reduziert die Auswirkungen der Modendispersion (die Zeitverzögerung, die durch die Ausbreitung von Lichtsignalen auf unterschiedlichen Wegen verursacht wird) und sorgt für eine klare Signalübertragung über große Entfernungen und Anwendungen mit hoher Bandbreite.
Multimode-Fasern (MMF) haben einen größeren Kerndurchmesser, im Allgemeinen zwischen 50 und 62,5 Mikrometern. Aufgrund seines großen Kerndurchmessers kann es die gleichzeitige Ausbreitung mehrerer Moden optischer Signale ermöglichen. Das bedeutet, dass sich optische Signale auf unterschiedlichen Wegen entlang der Faser ausbreiten können, führt aber auch zum Problem der Modendispersion.
| Projekt | Singlemode-Faser | Multimode-Lichtwellenleiter |
| Kerndurchmesser | Der Kerndurchmesser beträgt 9 µm | Der Kerndurchmesser beträgt 50 µm oder 62,5 µm |
| Manteldurchmesser 125 µm | Manteldurchmesser 125 µm | |
| Wellenlänge | Die Betriebswellenlänge beträgt 1310 nm oder 1550 nm | Die Betriebswellenlänge beträgt 850 nm oder 1300 nm |
| Bandbreite | hoch | relativ niedrig |
| Dämpfung | Niedrig | Relativ hoch |
| Streuung | weniger | Wahrscheinlich mehr |
| Übertragungsentfernung | Fern | kürzere Distanz |
| kosten | Die Herstellungskosten sind höher | Die Herstellungskosten sind relativ niedrig |
| Höhere Installationskosten | Die Installationskosten sind relativ gering | |
| Anwendungsbereiche | Fernkommunikation, Hochleistungs-Rechenzentrum | Kurzstreckenkommunikation, lokales Netzwerk |
Aufgrund des kleinen Kerndurchmessers von Singlemode-Fasern sind Installation und Anschluss schwieriger und erfordern eine höhere Präzisionsausrüstung und professionellere Techniker, sodass die Installationskosten höher sind. Die Herstellung von Singlemode-Lichtwellenleitern ist aufgrund der höheren Präzision, die bei der Herstellung von Singlemode-Lichtwellenleitern erforderlich ist, teurer. Daher sind die Gesamtkosten von Singlemode-Fasern im Vergleich zu Multimode-Fasern höher als die von Multimode-Fasern.
Im Allgemeinen ist die Übertragungsentfernung von Singlemode-Fasern aufgrund der Vorteile der Emissionsleistung und Wellenlänge länger, im Allgemeinen bis zu mehreren zehn Kilometern. Die Übertragungsentfernung von Singlemode-Fasern ist länger und der Verlust ist geringer , das für die Übertragung großer Datenmengen geeignet ist und eine hohe Signalqualität erfordert, wird Singlemode-Glasfaser häufig in der Fernkommunikation über optische Kabel, Hochgeschwindigkeits-Rechenzentrumsverbindungen, Intercity-Netzwerken und anderen verwendet Anwendungen, die eine höhere Übertragungsentfernung und Bandbreite erfordern. Beispielsweise können in überregionalen Kommunikationsnetzen Singlemode-Glasfasern zuverlässige Hochgeschwindigkeitsverbindungen bereitstellen und so eine schnelle Datenübertragung und geringe Latenzzeiten gewährleisten. Darüber hinaus werden Singlemode-Glasfasern auch häufig in einigen Bereichen eingesetzt, in denen strenge Anforderungen an die Signalqualität gestellt werden, beispielsweise in der Medizintechnik, in der Luft- und Raumfahrt sowie im Militärbereich.
Multimode-Glasfaser eignet sich für die optische Kommunikation und Datenübertragung über kurze Distanzen. Die allgemeine Reichweite beträgt einige hundert Meter bis zu mehreren Kilometern. Sie bietet Vorteile in lokalen Netzwerken, Unternehmensnetzwerken und der Datenübertragung über kurze Distanzen. Es wird häufig zum Aufbau interner Netzwerke in Büros, Lehrgebäuden, Industrieparks usw. verwendet, um den Verbindungsbedarf zwischen Geräten zu decken. Multimode-Glasfaser eignet sich auch für einige kostensensible Szenarien, wie etwa Fiber-to-the-Home (FTTH), da ihre Kosten relativ niedrig sind und eine groß angelegte Bereitstellung einfacher ist.
Die Glasfaserschnittstelle ist eine physikalische Schnittstelle zum Anschluss von Glasfaserkabeln. Das Prinzip besteht darin, die Totalreflexion von Licht von einem optisch dichten Medium in ein optisch dünnes Medium zu nutzen. Normalerweise gibt es mehrere Typen wie SC, LC, ST, FC usw. FC ist die Abkürzung für Ferrule Connector. Die äußere Verstärkungsmethode ist eine Metallhülse und die Befestigungsmethode ist eine Schraubschnalle. Die ST-Schnittstelle wird normalerweise für 10Base-F und die SC-Schnittstelle normalerweise für 100Base-FX verwendet.
Glasfaserschnittstellen werden basierend auf dem Steckerteil des optischen Kabels in SC-Schnittstellen und LC-Schnittstellen unterteilt. Die SC-Schnittstelle ist eine 1-GB-Schnittstelle (SC=Smartcard) und die LC-Schnittstelle ist eine 2-GB-Schnittstelle (LC=Lucent Connector).
-400x400.jpg)
-400x400.jpg)