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Was ist Glasfaser?

Breitbandnetze sind Infrastrukturen zum Leben. Mit Glasfaser kann ein solches Breitbandnetz aufgebaut werden. Diese heutigen Netze sind vergleichbar mit dem damaligen Bau von Straßen-, Schienen- und Stromnetzen. In Gebieten, in denen diese Netze vorhanden sind, entwickeln sich neue Möglichkeiten.

Doch was ist eine Glasfaser?

Eine Glasfaser sieht von außen wie jedes andere dünne Kabel aus. Die Besonderheit liegt im Inneren. Während die meisten Kabel Kupfer als Kern haben, besitzt ein Glasfaserkabel einen Kern aus ganz feinem Glas. Das Kernglas hat einen kleineren Durchmesser als ein Haar und wird von einem Mantelglas eingefasst. Da diese beiden Glas-Schichten so fein sind, werden mehrere Schichten, die das empfindliche Glas schützen, gebraucht. Alle Schichten haben andere Konsistenzen, damit das Glas optimal geschützt ist.

Warum ist ein Glasfaser-Netz besser als das traditionelle Telefonnetz, über welches das Internet läuft?

Das traditionelle Telefonnetz wurde vor rund 100 Jahren für Telefonie, also kleinen Datenmengen, ausgelegt. Es wurde nicht dafür entwickelt, große Datenmengen über die ganze Welt zu transportieren. Deswegen erreicht dieses Netz mit den steigenden Anforderungen von u. a. dem Internet, immer mehr seine Auslastungsgrenze. Eine verbesserte Qualität der Übertragung oder weitere Dienste, die mit neuen Technologien weltweit eingeführt werden, kann auf dem traditionellen Telefonnetz schon heute nicht mehr garantiert werden.

Die traditionelle Übertragung wird mit elektronischen Signalen auf Kupferkabeln abgewickelt. Hierbei entstehen Verluste auf dem Übertragungsweg, welche bewirken, dass Signale nur eine begrenzte maximale Reichweite haben.

Mit dem Medium Glasfaser werden Lichtwellen verwendet, bei dem kaum ein Verlust/Dämpfung entsteht. Licht ist ein bessers Medium zum Übertragen von Signalen, wenn man daran denkt, welche weiten Strecken z.B. Sonnenstahlen zurücklegen. Die Lichtstrahlen werden mit bestimmten Wellenlängen, also verschiedenen Frequenzen, übertragen. Im Vergleich zu den traditionellen Telefonnetzen aus Kupferkabeln können mit Glasfasern mehr Frequenzen über die gleiche Leitung geschickt werden.

Auf Grund der Begrenzung der traditionellen Kupfernetzte, werden die stets wachsenden Anforderungen an Datenmengen bald kaum noch über das bekannte Netz übertragbar sein.

Welche Signale werden übertragen?

Jedes Licht hat eine andere Frequenz und Wellenlänge. Zum Beispiel hat Rot eine Wellenlänge von 700nm, welches einer Frequenz von 1,42MHz entspricht, wobei Cyan einer Wellenlänge von 510nm (1,96MHz) und Blau einer Wellenlänge von 470nm (2,12MHz) hat. Eskönnen ganz viele Farben gleichzeitig über eine Glasfaser geschickt werden und am Empfänger können diese Farben auf Grund ihrer Frequenzen wieder getrennt werden. Somit kann eine Glasfaser optimal genutzt werden. Eine Grenze der Datenübertragungsmenge pro Glasfaserkabel ist noch nicht bekannt. In der Praxis werden jedoch weitaus höhere Frequenzen genommen. Diese Farben gehören dann dem infraroten Spektrum an.

Wie werden diese Signale übertragen?

Das Glas besteht aus zwei verschiedenen Schichten:
Kernglas
Mantelglas

Das Signal wird genaugenommen im Kernglas übertragen. An der Grenze zum Mantelglas bricht sich das Licht, da dieses Glas eine andere Konsistenz hat. Nach dem physikalischen Prinzip

Einfallswinkel = Ausfallswinkel

wird das Licht, wie die Grafik rechts zeigt, gebrochen. So werden die verschiedenen Signale auf den unterschiedlichen Frequenzen (im rechten Beispiel verschiedene Frequenzen) vom Sender zum Empfänger transportiert.