Computerhardware: Netzwerk: Kabel: Glasfaser: Dämpfung

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Am Ende einer Faser kommt weniger Licht an, als an deren Anfang eingespeist wurde. Dieser Lichtverlust wird als Dämpfung bezeichnet und in Dezibel (dB) angegeben. Bei einer Dämpfung von 20 dB kommt nur ein hundertstel der Sendeenergie am Empfänger an, bei 30 dB nur ein tausendstel. Die Dämpfung begrenzt die maximale Länge einer Übertragungsstrecke. Für Weitverkehrsverbindungen müssen deshalb in regelmäßigen Abständen Zwischenverstärker eingesetzt werden. Die Stromversorgung der Verstärker erfolgt über das Kupferrohr und die Stahlummantelung. Bei Singlemodefasern mit einer Dämpfung von 0,2 dB/km beispielsweise wird alle 30 km ein Zwischenverstärker gebraucht. Das 2001 in Betrieb genommene Trans Atlantic Telephonecable Number 14, abgekürzt  TAT-14, benötigt alle 50 bis 70 km einen Verstärker.

Medium Dämpfung
dB/km
Reichweite
bei 30 dB
Fensterglas 50.000 0,6 m
optisches Glas 3000 10 m
dichter Nebel 500 60 m
Multimodefasern < 3 > 10 km
Einmodefaser 0,2 30 km
Einmodefasern 0,1 300 km

Es gibt mehrere Ursachen, welche die Dämpfung beeinflussen.

  • Die Reinheit von Kunststoffen und Fensterglas reicht bei weitem nicht aus. Für LWL mussten hochreine Werkstoffe entwickelt werden. Diese Entwicklung ist noch nicht abgeschlossen.
  • Die Oberfläche der Faser (genauer: Die Grenzfläche zwischen Faser und Mantel) muss möglichst glatt sein. Unebenheiten können dazu führen, dass der Strahl in einem zu steilen Winkel auftrifft und deshalb nicht reflektiert wird und die Faser verlässt.
  • Mikrorisse in der Oberfläche der Faser führen zu Dämpfung. Die Mikrorisse entstehen großenteils bei der Verlegung, wenn das Kabel mit zu hoher Zugkraft durch die Kabelkanäle gezogen wird.
  • Während das Glas erstarrt, können mikrokristalline Bereiche entstehen, die das Licht streuen. Dieser Effekt wird „Rayleigh-Streuung“ genannt.
  • Die Lichtabsorption setzt sich aus der Grundabsorption und der Absorption durch Verunreinigungen zusammen.
    • Die Grundabsorption ist vom Hersteller nicht zu beeinflussen.
    • Die Absorption durch Verunreinigungen hat nur bei Wellenlängen über 1600 nm eine Bedeutung. Sie wird vor allem durch Schwermetall-Ionen wie Eisen, Kupfer und Chrom sowie durch Wasser-Ionen OH- hervorgerufen. Es ist recht aufwändig, diese Verunreinigungen aus der Glasschmelze zu entfernen.
  • Wenn Wasser in die Kernfaser eindringt, erblindet sie.

Seit 1988 verbindet das erste Glasfaser-Seekabel Europa und Amerika (Länge 3600 km).

Seekabel sind trotz Satellitentechnik unverzichtbar. Jedes einzelne hat einen um Größenordnungen höheren Datendurchsatz als ein Satellit. Außerdem sind die Verzögerungszeiten geringer. Den 3600 km von Europa nach USA über Kabel stehen 72.000 km über einen geostationären Satelliten gegenüber (für die das Signal eine Viertelsekunde braucht).