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LWL - Lichtwellenleiter

LWL - Was ist das?

In der modernen Datenkommunikation werden zunehmend Lichtwellenleiter (LWL) für die Informationsübertragung, bei der Telekommunikation und auch im Bereich der Rechnervernetzung eingesetzt. Der Begriff Lichtwellenleiter ist in der DIN 47002 und VDE 0888 genormt und besagt, dass es sich um einen Leiter handelt, in dem moduliertes Licht übertragen wird. Der LWL kann aus Glasfaser oder Kunststoff bestehen und zeichnet sich u.a. durch seine extrem hohe Übertragungsrate aus, die bis zu mehreren Milliarden bit/s betragen kann. Desweiteren ist LWL unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen, weitestgehend abhörsicher und hat, wenn die Fasern aus Glas bestehen, extrem geringe Dämpfungswerte.

LWL - Die Vorteile

  • Große Übertragungsbandbreite

  • Niedrige Signaldämpfung

  • Kein Nebensprechen

  • Keine Beeinflussung durch äußere elektrische Störfelder

  • Schutz vor Potentialübertragung (z.B. beim Blitzeinschlag)

  • Verlegung im explosionsgefährdetem Umfeld möglich

  • in vielen Fällen bessere Wirtschaftlichkeit

  • leicht, dünn, flexibel

  • abhörsicher

 

LWL - Die Technik

Der Aufbau einer Faser:

Die Faser besteht aus einem Kern (Core), einem Mantel (Cladding) und einer Beschichtung (Primär Coating). Der lichtführende Kern dient zum Übertragen des Signals. Der Mantel ist auch lichtführend, hat jedoch eine niedrige Brechzahl. Die Brechzahl, auch Brechungsindex (Refractive Index) genannt, ist ein Faktor, um den die Lichtgeschwindigkeit in einem optischen Material kleiner ist als im freien Raum (Vakuum). Der Mantel bewirkt dadurch eine Totalreflexion und somit eine Führung der Strahlung im LWL-Kern. Die Beschichtung ist ein Schutz vor mechanischen Beschädigungen und ist normalerweise zwischen 150 und 500 µm dick. Zwischen dem Mantel und der Beschichtung befindet sich noch eine 2 bis 5 µm dicke Lackierung. Die Lackierung dient als Schutz, um die feuchte Atmosphäre von der Faser fernzuhalten. Der Kern und der Mantel einer LWL-Faser werden hauptsächlich aus Quarzglas hergestellt. Der Preis für die Herstellung von LWL-Kabeln ist mittlerweile niedriger als der eines Übertragungsmediums auf der Basis von Kupfer. Die Beschichtung der Faser besteht aus einem weichen Kunststoff.

Die meisten LWL-Hersteller stellen die eigentliche Faser (inkl. Primär Coating) nicht her. Diese wird von wenigen Firmen wie z.B. Corning, Siecor oder BICC zugekauft. Bei der Herstellung der Faser wird der Kern und der Mantel schon mit einer Beschichtung, dem Primär Coating (erster Schutzmantel), zum Schutz der Faser versehen. Das Primär Coating reicht als Schutz für die Faser nicht aus. Um die Faser herum befindet sich deshalb eine weitere Schutzhülle, das Sekundär Coating. Diese Schutzhülle besteht aus einem oder mehreren gleichen oder unterschiedlichen, festen Kunststoffen. Es werden dabei vier Grundaufbauten für das LWL-Kabel unterschieden:

  • Festader oder auch Vollader

  • Kompaktader

  • Hohlader gefüllt oder ungefüllt

  • Bündelader gefüllt oder ungefüllt


LWL - Die Zukunft

In Zukunft wird das Medium Kupfer wohl dem Leistungshunger der Netzwerke nicht mehr gerecht. Die Grenzen (1 Gbit) bei Kupfer sind erreicht. Die maximale Kabellänge von 100m und elektromagnetische Störungen sind weitere Probleme.

Glasfaser wird immer wichtiger! Der Einsatz von LWL-Kabel setzt ein wenig Grundwissen voraus, weshalb ich versuche mit der gesammelten Info das dunkle Thema LWL zu durchleuchten.