Im Kern ist Glasfaser eine schöne und leistungsstarke Technologie, die Licht zur Übertragung von Informationen nutzt. Stellen Sie sich einen langen, dunklen und vollkommen geraden Flur mit Spiegeln vor. Wenn Sie an einem Ende mit einer Taschenlampe leuchten, wird das Licht von Spiegel zu Spiegel bis zum anderen Ende reflektiert. Stellen Sie sich nun vor, Sie könnten die Taschenlampe sehr schnell ein- und ausschalten, um einen Geheimcode (Morsecode) zu senden.

Glasfaserkabel sind dieser Flur, aber sie sind unglaublich effizienter.Die „Taschenlampe“ ist ein Laser oder eine LED, die „Spiegel“ sind die Innenwände der Glasfaser und der „Morsecode“ sind die digitalen Daten, aus denen Ihre Internet-, Telefongespräche- und Fernsehsignale bestehen.

Um es vollständig zu verstehen, werfen wir einen Blick auf die wichtigsten Teile und die dahinter stehende Physik.

Ein Glasfaserkabel besteht aus drei Hauptteilen:

• Kern:Der zentrale, ultradünne Glasstrang, durch den sich das Licht bewegt.

• Verkleidung:Eine Glasschicht, die den Kern umgibt. Es hat etwas anderesoptische Dichte(oder Brechungsindex) als der Kern.

• Pufferbeschichtung:Eine schützende Kunststoffschicht, die den Kern und die Ummantelung vor Feuchtigkeit und Beschädigung schützt.

Dies ist die Magie, die das Licht im Kern gefangen hält. So funktioniert es:

• Licht breitet sich in verschiedenen Materialien mit unterschiedlicher Geschwindigkeit aus. Wenn Licht in einem flachen Winkel auf die Grenze zwischen zwei Materialien trifft, wird es gebogen (dies wird alsBrechung).

• Kern und Mantel sind so gestaltet, dass der Kern optisch „dichter“ ist. Das bedeutet, dass ein Lichtstrahl im Innern des Kerns, wenn er in einem sehr flachen Winkel auf die Ummantelung trifft, nicht entweicht und abgelenkt wird. Stattdessen ist esreflektiert vollständig zurückin den Kern.

• Dieser Vorgang heißtTotale innere Reflexion, passiert tausende Male pro Meter und leitet den Lichtimpuls mit minimalem Kraftverlust über die gesamte Länge der Faser, sogar um sanfte Kurven.

Für ein funktionierendes Glasfasersystem ist mehr als nur das Kabel erforderlich.

• Sender:An einem Ende wandelt ein elektronisches Gerät Ihre digitalen Daten (die Einsen und Nullen) in Lichtimpulse um.

  • 1= Lichtimpuls „EIN“

  • 0= Kein Lichtimpuls „AUS“
    ALaseroderLEDerzeugt diese präzisen, schnellen Lichtimpulse.

• Optische Faser:Das Kabel transportiert diese Lichtimpulse über weite Strecken.

• Repeater/optischer Verstärker:Bei sehr großen Entfernungen (z. B. unter Ozeanen) kann das Lichtsignal schwach werden. Repeater oder Verstärker werden verwendet, um das Signal zu verstärken, ohne es wieder in Strom umzuwandeln.

• Empfänger:Am anderen Ende aFotodetektor(ein Lichtsensor) erkennt die eingehenden Lichtimpulse und wandelt sie wieder in elektrische Signale um, die dann wieder in Ihre Originaldaten (E-Mail, Video usw.) dekodiert werden.