Kunststoff-Lichtwellenleiter werden für den Einsatz in FTTH-Anwendungen in Betracht gezogen

Die Kosten von Kunststoff-Lichtwellenleitern  (POF) für die Hochgeschwindigkeits-Kurzstreckenkommunikation entsprechen denen symmetrischer Kabel. Die Übertragungsbandbreite beträgt bis zu mehreren GHz innerhalb von 100 Metern. Zudem bieten sie einfachen Anschluss, hohe Flexibilität und leichte Biegbarkeit sowie weitere Vorteile. Obwohl sich die aktuelle Systemleistung noch in der frühen Forschungs- und Anwendungsphase befindet, ist ihre Rolle in der zukünftigen Kurzstreckenkommunikation nicht zu vernachlässigen. Aufgrund der Preis- und Leistungsvorteile bietet sie breite Perspektiven für die Anwendung im gesamten Glasfasernetz von FTTH.

Im Vergleich zu Quarzfasern bietet POF die folgenden Vorteile: niedriger Modul, großer Kerndurchmesser (0,3–1,0 mm), beim Spleißen können einfache POF-Stecker verwendet werden, selbst wenn die durch die Ausrichtung der Glasfaserspleißmitte verursachte Abweichung von 30 μm den Kopplungsverlust nicht beeinflusst; große numerische Apertur (ca. NA0,5), der Lichtakzeptanzwinkel beträgt bis zu 60°, während der von Quarzfasern nur 16° beträgt, Verfügbarkeit billiger LEDs und hohe Kopplungseffizienz; gute Flexibilität, einfache Herstellung und Verwendung; ein verlustarmes Fenster im Bereich des sichtbaren Lichts; geringes Gewicht; niedrige Anschaffungs- und Verarbeitungskosten.

Im Vergleich zu anderen Übertragungsmedien im LAN-System (Local Area Network) hat das POF-Netzwerk auch offensichtliche Vorteile: POF ist unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen, strahlt nicht, die Dämpfung ist bei unterschiedlichen Datenraten konstant, die Fehlerrate kann vorhergesagt werden und es kann in elektrisch lauten Umgebungen verwendet werden. Aufgrund seiner großen Abmessungen kann der Bedarf an Toleranzkontrolle bei der Verbindungskonstruktion reduziert werden, wodurch die Netzkosten sinken.

Als ideales Übertragungsmedium für Kurzstreckenkommunikationsnetze spielen Kunststoff-Lichtwellenleiter eine wichtige Rolle bei der Datenübertragung zukünftiger intelligenter Haushalte, Büroautomatisierung, industrieller Steuerungsnetze, luftgestützter Kommunikationsnetze und militärischer Kommunikationsnetze.

Mithilfe von Kunststoff-Lichtwellenleitern können wir intelligente Haushaltsgeräte (PC, HDTV, Telefon, digitale Bildverarbeitungsgeräte, Sicherheitsausrüstung, Klimaanlagen, Kühlschränke, Soundsysteme, Küchengeräte usw.) vernetzen und so die Hausautomation und Fernsteuerung optimieren. Dies verbessert die Lebensqualität. Auch die Vernetzung von Bürogeräten ist mithilfe von Kunststoff-Lichtwellenleitern möglich. Beispielsweise ermöglicht die Computervernetzung die parallele Verarbeitung von Computern, was die Effizienz der Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung zwischen Bürogeräten deutlich verbessert und Telearbeit ermöglicht.

Wenn die Datenrate eines langsamen LAN weniger als 100 Mbit/s beträgt, kann eine SI-Kunststoff-Lichtleitfaser die Übertragung innerhalb von 100 Metern realisieren und eine POF mit kleiner numerischer Apertur kann die Übertragung in 150 Mbit/s/50 m erreichen.

POF wird derzeit auch in der Fertigungsindustrie häufig eingesetzt. Über den Konverter kann POF mit RS232- , RS422- , 100-Mbit/s-Ethernet-, Token-Ring- und anderen Standardprotokollschnittstellen verbunden werden und bietet so stabile und zuverlässige Kommunikationsleitungen in rauen industriellen Fertigungsumgebungen. POF ermöglicht die Hochgeschwindigkeitsübertragung industrieller Steuersignale und -anweisungen und vermeidet so das Risiko von Kommunikationsunterbrechungen durch elektromagnetische Störungen von Metallkabeln.

POF ist leicht und langlebig und kann ein Netzwerk aus Bordkommunikationsnetzwerken und Steuerungssystemen bilden. Mikrocomputer, Satellitennavigationsgeräte, Mobiltelefone, Faxgeräte und andere Peripheriegeräte können in das Gesamtdesign von Lokomotiven integriert werden. Über das Kunststoff-Glasfasernetzwerk können die Passagiere auch Musik, Filme, Videospiele, Einkäufe, das Internet und andere Dienste an ihrem Sitzplatz genießen.

In der militärischen Kommunikation wird POF für die Hochgeschwindigkeitsübertragung großer Mengen vertraulicher Informationen entwickelt. Beispielsweise werden die POF-Eigenschaften wie geringes Gewicht, Flexibilität und schnelle Verbindung genutzt, sie sind tragbar und für Soldaten als leichte Computersysteme geeignet. Außerdem kann POF in das Kommunikationsnetzwerk eingefügt werden, um einsatzkritische Informationen herunterzuladen, zu speichern, zu senden und zu empfangen und auf dem Helmdisplay anzuzeigen.

Mit der Weiterentwicklung der POF-Herstellungstechnologie und der Technologie zur Rohstoffaufbereitung werden die Produktionskosten von POF kontinuierlich sinken. Angesichts der aktuellen Entwicklungssituation bei Lasern, optoelektronischen integrierten Geräten und Steckverbindern und der kontinuierlichen Ausweitung des Produktionsumfangs gehen wir davon aus, dass die Kosten für Sende- und Empfangsgeräte deutlich sinken werden, sodass POF bei der Zugangskommunikation größere Vorteile bietet.