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Optische Fasern sind lange, dünne Stränge aus hochreinem Glas mit etwa dem Durchmesser eines menschlichen Haares. Sie sind in Bündeln, sogenannten Glasfaserkabeln, angeordnet und dienen der Übertragung von Lichtsignalen über weite Distanzen. Optische Fasern bestehen aus zwei konzentrischen, zylindrischen Glasfasern. Der innere Kern ist von einem konzentrischen Kern aus Glas mit niedrigem Brechungsindex, dem sogenannten Mantel, umgeben. Die Schutzschicht, die den Mantel umgibt, wird als Schutzhülle bezeichnet. Die Totalreflexion findet an der Mantel-Kern-Grenzfläche statt. Der Kerndurchmesser beträgt wenige Mikrometer und ist kaum größer als die Wellenlänge des verwendeten Lichts. Wenn keine hohen Datenübertragungsraten erforderlich sind, werden Kerne mit vergleichsweise großem Durchmesser verwendet, der einige hundert Mikrometer betragen kann.
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Vorteile
1. Günstig – Mehrere Kilometer Glasfaserkabel können günstiger hergestellt werden als vergleichbare Längen Kupferkabel. Das spart Ihrem Anbieter (Kabelfernsehen, Internet) und Ihnen Geld.
2. Dünner – Glasfasern können auf kleinere Durchmesser gezogen werden als Kupferdrähte.
3. Höhere Übertragungskapazität – Da Glasfasern dünner als Kupferdrähte sind, können in einem Kabel mit einem bestimmten Durchmesser mehr Fasern gebündelt werden als in Kupferdrähten. Dadurch können mehr Telefonleitungen über dasselbe Kabel geführt werden oder mehr Kanäle über das Kabel in Ihre Kabel-TV-Box gelangen.
4. Geringere Signalverschlechterung – Der Signalverlust bei Glasfaser ist geringer als bei Kupferkabeln.
5. Lichtsignale – Im Gegensatz zu elektrischen Signalen in Kupferdrähten stören Lichtsignale einer Glasfaser die Signale anderer Glasfasern im selben Kabel nicht. Das bedeutet einen klareren Telefon- oder Fernsehempfang.
6. Geringes Gewicht – Ein Glasfaserkabel wiegt weniger als ein vergleichbares Kupferkabel. Glasfaserkabel nehmen im Boden weniger Platz ein.
7. Lange Lebensdauer : Glasfasern haben normalerweise eine Lebensdauer von über 100 Jahren.
Nachteile
1. Eingeschränkte Anwendung : Kann nur am Boden verwendet werden, darf den Boden nicht verlassen oder mit der mobilen Kommunikation verbunden werden.
2. Radioaktive Strahlung : Bei Einwirkung radioaktiver Strahlung verdunkelt sich das Glas und verliert, je härter das Glas ist, desto leichter seine Farbe.
3. Geringe Leistung : Lichtquellen sind auf eine geringe Leistung beschränkt und es sind zwar robuste Hochleistungsstrahler erhältlich, diese sind jedoch teuer.
4. Zerbrechlichkeit : Die optischen Fasern brechen leicht
5. Entfernung : Die Entfernung zwischen Sender und Empfänger muss kurz sein. Ist sie groß, werden Signalverstärker eingesetzt, um sicherzustellen, dass die Signale nicht zu schwach sind.
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