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Die gebräuchlichsten Multimode-Glasfasern, die die gleichzeitige Ausbreitung mehrerer Lichtmoden ermöglichen, sind für Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsnetze mit einem Kerndurchmesser von 50 µm ausgelegt. Diese Fasern sind an Branchenbezeichnungen wie OM2, OM3 und OM4 oder an Markennamen wie Corning® ClearCurve® und OFS® LaserWave® erkennbar.
Für Anwendungen, die höhere Leistungsübertragungen mit einer Hochleistungslaserquelle erfordern, ist jedoch eine Multimode-Faser mit größerem Kerndurchmesser besser geeignet. Beispielsweise benötigt ein Dauerstrichlaser mit einer Leistung von 50 W oder mehr eine optische Faser mit einem minimalen Kerndurchmesser von 100 µm.
Eine wichtige Eigenschaft einer Faser ist ihre Belastbarkeit, gemessen in Watt/cm². Bei Quarzglasfasern liegt diese je nach Glasart und verwendeten Dotierstoffen zwischen einigen hundert kW/cm² und 1 MW/cm²¹. Mit zunehmender effektiver Faserfläche steigt auch die Fähigkeit, eine Quelle mit höherer Leistungsdichte zu übertragen. Daher ist eine Faser mit großem Kerndurchmesser die ideale Wahl für einige medizinische (therapeutische, chirurgische) sowie industrielle (Schweißen, Schneiden) Hochleistungslaser.
Um den Unterschied in der Kerngröße zwischen einer Standard-Multimodefaser mit 50 µm Durchmesser und einer Multimodefaser mit großem Kerndurchmesser von 100 µm visuell zu veranschaulichen, siehe Abbildung 1 unten:
Ähnlich wie die Standard-Multimode-Fasern werden auch Großkernfasern für den Betrieb bei Wellenlängen von 850 nm und 1300 nm hergestellt und optimiert. Die folgende Tabelle zeigt einige der gängigsten Kern-/Mantel-Kombinationen für Großkernfasern:
Kern (µm) Mantel (µm) Um den wachsenden Bedürfnissen der lokalen Bevölkerung gerecht zu werden, haben viele Gemeinden beschlossen, erhebliche Investitionen in den Aufbau und die Instandhaltung eigener Glasfasernetze für die Kommunikation in einer Reihe wichtiger Bereiche zu tätigen:
Notfalldienste (Polizei, Feuerwehr und Notrufzentrale 9-1-1)
Regierungseinrichtungen
Bildungseinrichtungen
Gesundheitseinrichtungen
Verkehrskameras
Versorgungsunternehmen
Unternehmen/Betrieb
Jede dieser Einrichtungen trägt wesentlich zum Gedeihen einer Gemeinde in Bezug auf Wachstum, Gesundheit und/oder Sicherheit bei. Generell sind alle Daten bis zu einem gewissen Grad sensibel, doch da die Kommunikation für Notdienste absolut kritisch ist, stellt der Schutz dieser Daten bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Gesamtleistung eine große Herausforderung für jede Kommune dar.
Bei der Wartung eines modernen Glasfasernetzes denkt man zwar zuerst an Hardware und Daten, doch die physische Infrastruktur, die die Verbindungen herstellt, ist ebenso wichtig. Probleme entstehen meist durch Defekte an den Glasfasern selbst, beispielsweise durch Brüche oder fehlerhafte Spleißverbindungen. Angesichts zunehmender Datendiebstähle kritischer Versorgungs- und Stromnetzinformationen schreibt die Bundesregierung einigen Kommunen zudem einen höheren Datenschutz vor, etwa durch Glasfaserüberwachungssysteme oder Datenverschlüsselung.
Traditionell waren sowohl Datenverschlüsselung als auch Glasfaserüberwachungssysteme für Kommunen, die oft mit erheblichen Budgetbeschränkungen zu kämpfen haben, sehr kostspielig. Verschlüsselung ist zwar der beste Schutz vor Datendiebstahl, aber sehr teuer und behebt nicht die häufigsten physikalischen Probleme wie Glasfaserbrüche, -beschädigungen usw. Auch wenn ein Glasfaserüberwachungssystem die Daten selbst nicht so schützt wie eine Verschlüsselung, überwacht es aktiv die Leitungen und alarmiert den Betreiber in Echtzeit bei Problemen (sei es eine Störung oder ein unbefugter Zugriff). Gleichzeitig trägt es dazu bei, Serviceausfälle zu minimieren, indem es den Ort des Ereignisses im Kabel lokalisiert.
Beispiel für ein Glasfaserüberwachungssystem
Obwohl Glasfaserüberwachungssysteme auf dem aktuellen Markt in der Regel noch immer erhebliche Vorabinvestitionen erfordern, bieten einige Anbieter mittlerweile deutlich kostengünstigere und skalierbarere Lösungen an, die für Kommunen ein attraktiveres Angebot darstellen. Anstatt entweder gar keine Lösung zu haben oder lange auf die Anschaffung der erforderlichen Mittel warten zu müssen, können sie nun einfacher eine Lösung implementieren, die ihre Überwachungsbemühungen unter Integritätsgründen unterstützt und gleichzeitig eine höhere Gesamtleistung des Netzwerks gewährleistet.
Bei der Wahl der optimalen Schutzmethode für ihr lokales Glasfasernetz müssen Kommunen verschiedene Faktoren berücksichtigen. Ihnen stehen zahlreiche Verschlüsselungslösungen sowie verschiedene Glasfaserüberwachungssysteme zur Verfügung. Letztendlich muss die Kommune entscheiden, welche Lösung ihren individuellen Netzwerk- und Überwachungsanforderungen am besten entspricht.
Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie Glasfaserüberwachungslösungen funktionieren, oder wenn Sie die Einführung einer Glasfaserüberwachungslösung für Ihr kommunales Netzwerk erwägen, können Sie sich gerne an das erfahrene Team von M2 Optics wenden, das Ihnen in jeder Hinsicht gerne zur Verfügung steht.
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Wenn Sie mehr Informationen über optische Fasern mit großem Kern wünschen oder Bedarf an Spezialfasern haben, wenden Sie sich bitte an das Ingenieurteam von M2 Optics .
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