Glasfasertechnik

Glasfasertechnik bezeichnet die Übertragung von Signalen mittels Licht in Glasfaserkabeln. Das Licht wird im Kern der Faser geführt und durch das Mantelmaterial durch totale innere Reflexion gehalten. Je nach zulässigem Modus unterscheidet man Einmoden- und Mehrmodenfasern. Glasfasern bestehen typischerweise aus Siliziumdioxid (Glas); alternativ werden auch Polymerfasern verwendet. Die Technologie nutzt optische Signale statt elektrischer Signale, was eine hohe Bandbreite ermöglicht.

Aufbau und Funktionsweise: Ein Sender wandelt eine elektrische Größe in Licht um (Laserdiode oder LED); das Licht wird in die Faser eingespeist, und ein Empfänger wandelt es wieder in ein elektrisches Signal (Photodetektor). Zwischen Sender und Empfänger kommen häufig Verstärker, Repeater oder optische Multiplexer zum Einsatz. Typische Anwendungen umfassen Telekommunikation, Breitbandnetze, Datenzentren, Unterseekabel sowie Sensorik und Medizintechnik.

Vorteile und Herausforderungen: Glasfaser bietet hohe Bandbreite, geringe Dämpfung über lange Strecken, Immunität gegen elektromagnetische Störungen, geringes Gewicht und platzsparende Infrastruktur. Nachteile sind Bruchempfindlichkeit, Kosten für Verlegung und Verbindungstechnik, der Bedarf an präziser Spleiß- und Montagepraxis sowie Dispersion und Biegebeschränkungen.

Standards und Varianten: Typische Wellenlängen liegen im nahen Infrarotbereich um 1310 nm und 1550 nm. Standardisierung erfolgt u. a. durch ITU-T G.652 und G.657, die Verlust, Dispersion und mechanische Eigenschaften regeln. Es gibt Einmodenfasern (Singlemode) und Mehrmodenfasern (Multimode). Fortschritte zielen auf höhere Übertragungskapazitäten durch Technologien wie Wellenlängenmultiplexing (WDM) und künftig auch Space-Division Multiplexing.

Anwendungsfelder: Telekommunikation, Unterseekabelnetze, Rechenzentren, Gebäude- und Campusnetze, Industrie- und Sensortechnik, medizinische Bildgebung und Endoskopie. Glasfasertechnik gilt als zentrale Infrastruktur moderner Netze und trägt zur sicheren, effizienten Übertragung bei.