Von fpic
Jeder kennt die Leuchtwedel mit der Faser, die das Licht transportiert. Doch hätten Sie gewusst, was das mit den optischen Netzwerken zu tun hat? Durch den Lichtwellenleiter leuchtet jede Strähne. Am Ende wird das Licht gebündelt und strahlt sehr hell. Genauso funktioniert auch die Informationsweitergabe in einem optischen Netzwerk.
Inhaltsübersicht
Die Grundlagen optischer Netzwerke
Von flashmovie
Optische Netzwerke werden oft auch als Glasfasernetze bezeichnet. Sie sind ein wesentlicher Bestandteil der modernen Datenautobahn. Sie verwenden Lichtwellen, um Daten über Glasfaserkabel zu übertragen.
Diese Technologie besteht aus dünnen Strängen aus Glas oder Kunststoff. Lichtsignale werden über weite Entfernungen nahezu verlustfrei transportiert.
Insgesamt spielen optische Netzwerke eine entscheidende Rolle bei der Digitalisierung unserer Gesellschaft. Sie ermöglichen es uns, in einer vernetzten Welt zu leben.
Der Aufbau
Optische Lichtleiterkabel, auch bekannt als Glasfaserkabel, bestehen aus drei Hauptkomponenten, die jeweils eine spezifische Funktion haben:
Der Kern (Core):
Der Kern ist der zentrale Teil des Lichtleiterkabels, durch den das Licht tatsächlich geführt wird. Er besteht typischerweise aus hochreinem Glas oder Kunststoff. Der Durchmesser ist entscheidend für die Leistungsfähigkeit des Kabels, da ein größerer Durchmesser es ermöglicht, die Signale des Lichts mit geringerem Verlust zu übertragen. In der Regel variiert der Kerndurchmesser je nach Anwendung; Multimode-Fasern haben einen größeren Kerndurchmesser (etwa 50 oder 62,5 Mikrometer), während Singlemode-Fasern einen kleineren Kerndurchmesser (etwa 8 bis 10 Mikrometer) haben.
Der Mantel (Cladding):
Diese Schicht umgibt den Kern und hat eine niedrigere Brechzahl als der Kern. Der Brechungsindexunterschied zwischen Kern und Mantel sorgt dafür, dass das Licht durch Totalreflexion im Kern gehalten wird, was eine effiziente Lichtübertragung ermöglicht. Das Material des Mantels ist ebenfalls Glas oder Kunststoff, jedoch mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften, um die Totalreflexion zu unterstützen.
Die Schutzschicht (Buffer Coating):
Diese äußeren Schutzschichten umhüllen sowohl den Kern und Mantel. Sie dienen dazu, das Kabel vor Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit und chemischen Stoffen sowie vor mechanischen Belastungen wie Biegung, Druck und Abrieb zu schützen. Die Schutzschicht kann aus verschiedenen Materialien bestehen, darunter Acryl, Kunststoff oder andere widerstandsfähige Polymere.
Wesentliche Vorteile optischer Netzwerke
Hohe Bandbreite
Glasfasernetze bieten eine wesentlich höhere Bandbreite als Kupferkabel. Dies ermöglicht die Übertragung großer Datenmengen in kürzester Zeit. Das ist für Anwendungen wie Streaming, Online-Gaming und Cloud-Dienste wichtig.
Schnellere Übertragungsgeschwindigkeit
Die Geschwindigkeit der Datenübertragung in optischen Netzwerken kann bis in den Terabit-Bereich pro Sekunde reichen. Dies übertrifft die Geschwindigkeiten, die mit herkömmlichen Kupferkabeln erreicht werden können, bei weitem.
Geringere Signalverlust
Glasfaserkabel haben deutlich geringere Signalverluste über große Entfernungen im Vergleich zu Kupferkabeln. Dies bedeutet, dass Signale über längere Distanzen ohne Verstärkung übertragen werden können, was die Netzwerkeffizienz erhöht.
Widerstandsfähigkeit
Glasfaserkabel sind unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Interferenzen (EMI), die durch elektrische Geräte oder Funkwellen verursacht werden können. Dies sorgt für eine stabilere und zuverlässigere Verbindung.
Zukunftssicherheit
Da die Nachfrage nach höheren Datenübertragungsraten und Bandbreite weiter steigt, sind Glasfasernetze besser gerüstet, um zukünftige Anforderungen zu erfüllen. Sie bieten eine langfristige Lösung für die wachsenden Anforderungen an die Netzwerkinfrastruktur.
Verbesserte Sicherheit
Glasfasern sind schwieriger abzuhören als Kupferkabel, was das Risiko von Datendiebstahl verringert. Dies ist besonders wichtig für sensible Datenübertragungen in Unternehmen.
Geringere Betriebskosten
Obwohl die Anfangsinvestitionen für die Installation von Glasfasernetzen höher sein können, führen die geringeren Wartungskosten und die längere Lebensdauer zu niedrigeren Betriebskosten im Vergleich zu Kupfernetzen.
Umweltfreundlich
Glasfasernetze verbrauchen weniger Energie als Kupferkabelnetze. Dies trägt zu einer geringeren Umweltbelastung bei und unterstützt Nachhaltigkeitsziele.
Von ThomBal
Herausforderungen der optischen Netzwerke
Optische Netzwerke bieten viele Vorteile. Sie haben eine hohe Bandbreite und Übertragungsgeschwindigkeit.
Doch sie bringen auch Herausforderungen mit sich:
Die hohen Investitionen am Anfang.
Dies betrifft sowohl Materialkosten als auch die Verlegung und Installation. Glasfaserkabel sind empfindlicher und können leicht brechen. Unsachgemäße Behandlung oder Installation kann Schäden verursachen.
Die Schwierigkeit, optische Netzwerke mit Kupfernetzwerken zu verbinden.
Die Integration ist schwer und erfordert spezielle Konverter und Adapter. Dies führt zu zusätzlichem Aufwand und Kosten.
Glasfaserkabel sind weniger flexibel als Kupferkabel.
Sie sind schwieriger zu verlegen. Glasfasern sind anfällig für extreme Temperaturen und Feuchtigkeit.
Auch die Reichweite von Glasfaserkabeln ist begrenzt.
Ohne Signalverstärker oder Repeater ist die Leistung eingeschränkt.
Fazit
Trotz dieser Herausforderungen haben optische Netzwerke viel Potenzial. Ihre hohe Leistungsfähigkeit und Zukunftssicherheit überwiegen langfristig die anfänglichen Schwierigkeiten und Kosten.
Optische Netzwerke sind das Herzstück unserer vernetzten Welt und erneuern die Art und Weise, wie wir Informationen austauschen. Sie nutzen Lichtwellen, um Daten schnell und effizient über Glasfaserkabel zu transportieren. Diese Technologie ermöglicht es, große Datenmengen mit hoher Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit zu übertragen.
agorum Software GmbH verlässt sich seit 2017 auf optische Netzwerke.
