Lichtwellenleiter – eine Revolution in der Datenübertragungstechnik

Definition des Lichtwellenleiters

Der Lichtwellenleiter ist ein normales Kabel, das meist aus Glasfasern und Elementen besteht, die die Abschirmung und den Schutz der Übertragungsleitungen ermöglichen.

Wie der Name schon sagt, ist der Lichtwellenleiter eine Leitung, die die Übertragung von Daten mit Hilfe von Lichtwellen ermöglicht. Durch die Anpassung der Übertragung an die Lichtgeschwindigkeit können Informationen mit enormer Geschwindigkeit übertragen werden. Deshalb ist diese Lösung so revolutionär.

Der Lichtwellenleiter wurde bereits in den 1970er Jahren entwickelt. Ursprünglich fand er in der telefonischen Kommunikation Anwendung, wobei nicht alle seine Möglichkeiten genutzt wurden. Erst mit der Entstehung des Internets und der Entdeckung, dass dieses Kabel für die blitzschnelle Datenübertragung genutzt werden kann, stieg die Popularität des Lichtwellenleiters erheblich.

Heute beschäftigt sich ein ganzer Wissenschaftszweig mit der Datenübertragung rund um den Begriff „Lichtwellenleiter“. Lichtwellenleiter sind wetterfest und bilden somit eine stabile und dauerhafte Verbindung.

Die Lichtwellenleitertechnologie wird ständig weiterentwickelt, um die Übertragungskapazität zu erhöhen und damit mehr Daten gleichzeitig übertragen zu können.

Grundlagen des Lichtwellenleiteraufbaus

Der Lichtwellenleiter ist ein Leiter, der aus einem Außenmantel, einer inneren Schutzschicht und einem Kern besteht. Der Kern ist der wichtigste Teil des Kabels. Er wird aus speziellen Glasfasern oder lichtleitendem Kunststoff hergestellt. Diese Materialien ermöglichen die Datenübertragung.

Der Kern ist von einem speziellen Mantel umgeben, dessen Aufgabe es ist, das Licht so zu reflektieren, dass die gesamte Lichtübertragung den Empfänger erreicht. Der Kern und Mantel sind von speziellem Kevlar umgeben, dessen Konstruktion sie vor Brüchen schützt – selbst wenn das Kabel geknickt oder verdreht wird.

Die hervorragenden Übertragungsparameter ergeben sich aus der Konstruktion des Lichtwellenleiters. Der Kern, der aus Glasfaser oder Kunststoff besteht, leitet den Lichtstrahl mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit, die Licht in diesem Medium erreichen kann. Außerdem gehen bei der Übertragung keine Daten verloren – der Mantel reflektiert den gekrümmten Lichtstrahl so, dass das gesendete Licht sein Ziel unverändert erreicht.

Die Konstruktion des Lichtwellenleiters umfasst viele Elemente, weshalb seine Herstellung ein komplizierter Prozess ist. Einer der wichtigsten Schritte ist die Herstellung einer Vorform, die als Ausgangsmaterial für den Lichtwellenleiter dient. Zur Herstellung der Vorform wird u. a. Siliziumtetrachlorid verwendet, das im Verkaufsangebot der PCC-Gruppe erhältlich ist. Im Produktkatalog kann man auch hochreines Tetrachlorsilicium finden, welches bei der Herstellung von optischen Fasern mit geringem Dämpfungspegel genutzt wird.

Leider können auch bei dieser fortschrittlichen Technologie bestimmte Prozesse ablaufen, die zur Dämpfung des Lichtwellenleiters führen. Dies bedeutet den Verlust des Signals, oder – genauer gesagt – eines Teils davon. Es ist ein Prozess, der durch die Entfernung, die das Licht zurücklegen muss, verursacht wird. Je größer der Abstand ist, desto stärker wird der Strahl verzerrt.

Derzeit wird daran geforscht, dieses Phänomen zu beseitigen oder zumindest zu verringern, was zu einer höheren Effizienz der Lichtwellenleiter-Verbindungen führen wird.

Welche Arten von Lichtwellenleitern gibt es?

Es gibt zwei Typen von Lichtwellenleitern, die nach dem gleichen Prinzip funktionieren.

Singlemode-Lichtwellenleiter ist der modernere und effizientere Typ. Dabei handelt es sich um einen Lichtwellenleiter, bei dem ein einziger Lichtstrahl direkt im Kern verläuft, so dass keine Reflexion entsteht. Bei diesem Lichtwellenleiter gibt es keinen so genannten Mantel, der für die Reflexion und Konzentration verantwortlich ist.

Eine etwas ältere Lösung ist der Multimode-Lichtwellenleiter. Er lässt Lichtstrahlen durch und bietet so eine größere Kapazität. Leider ist es mit der Notwendigkeit des Einsatzes von optischen Verstärkern und dem Verlust eines Teils des Strahls verbunden.

Lichtwellenleitertechnik ist nicht auf das Internet begrenzt

Sicherlich assoziieren Sie Lichtwellenleiter hauptsächlich mit dem Internet. Zu Recht – Lichtwellenleiter werden in der Internetkommunikation breit eingesetzt, allerdings nicht nur dort. Sie werden ebenso häufig in der Telekommunikation, Signaldatenübertragung, Maschinenindustrie und medizinischen Industrie (Geräteherstellung) verwendet.

In jedem Gerät oder Netzwerk, in dem eine stabile Datenübertragung und Verbindung unerlässlich sind, können Lichtwellenleiter eingesetzt werden.

Vorteile von Lichtwellenleitern

Lichtwellenleiter ermöglichen die optische Übertragung von Daten über erhebliche Entfernungen. Dank solchen Leitern ist es möglich, ein Signal blitzschnell zu jedem Ort auf der Welt zu übertragen – man muss nur das entsprechende Kabel verlegen. Das Internet funktioniert weltweit dank eines umfassenden Netzwerks von Lichtwellenleitern, die auf dem Meeresgrund verlegt sind.

Lichtwellenleiter bilden kein externes Magnetfeld, sind völlig unempfindlich gegen Störungen und Witterungseinflüsse sowie sehr robust. Das bedeutet, dass das Verlegen des Kabels eine Datenübertragung über viele Jahre ermöglicht, unabhängig davon, wie tief das Kabel verlegt wurde.

Die Kapazität von Lichtwellenleitern ist ebenfalls sehr hoch und sogar mehrere hundert Mal höher als bei herkömmlichen Kupferkabeln.

Lichtwellenleiter sind eine der nützlichsten Lösungen, die die Menschheit erfunden hat. In jüngster Zeit erlebt diese Technologie eine noch schnellere Entwicklung, um sowohl die Geschwindigkeit der Datenübertragung als auch die Kapazität der vorhandenen Lichtwellenleiter zu erhöhen.