Single- oder Multimode und welche Geschwindigkeiten ergeben sich daraus?
Wie verbindet man Glasfaserleitungen?

Grundsätzlich sind Glasfaserleitungen immer nach dem gleichen Schema aufgebaut: Um die Faser liegen für den Schutz der Faser zwei Schichten aus Stoff beziehungsweise Kunststoff. Im Bereich der Glasfaserleitungen oder besser gesagt Lichtwellenleiter (LWL) gibt es jedoch verschiedene Modi. Wir sprechen dabei von Single- und Multimode. Meist stellt sich hier die Frage, welche Leitung für welchen Zweck eigentlich gut ist und wo, beziehungsweise wie eingesetzt wird. 

Der bedeutsamste Unterschied besteht natürlich in der Geschwindigkeit und somit auch in der Reichweite. Während sich Multimode Leitungen aus mehreren unterschiedlichen Lichtquellen zusammensetzen, ist bei Singlemode Leitungen nur eine Lichtquelle erlaubt. Meistens handelt es sich hier um Laser oder Laserdioden. Dies sind besonders hochwertige und starke Lichtquellen, welche über eine größere Distanz gesendet werden können und wesentlich schneller sind.

Aufbau der verschiedenen Leitungen

Der Aufbau der verschiedenen Licht-Wellen-Leitungen ist durch die unterschiedlichen Übertragungsraten und damit verbundenen Einsatzmöglichkeiten sehr unterschiedlich. Zunächst einmal unterscheiden sie sich vorrangig durch ihre Grösse. 

Ein Singlemode-Kabel hat einen Kerndurchmesser von 9µm (Mikrometer).

Im Multimode gibt es zwei Varianten. Einmal mit 62,5µm und 50µm im Kerndurchmesser. Der grössere Durchmesser (62,5µm) wird hier mit OM1 bezeichnet. Während sich der Kerndurchmesser mit 50µm nochmals aufsplittert in OM2, OM3, OM4 und OM5. 

Der Umhüllungsdurchmesser beträgt bei allen Glasfaserleitungen 125µm. Sie unterscheiden sich zusätzlich noch in der Wellenlänge, der Lichtquelle und der Bandbreite. 

 

Lichtquelle

Bei Multimode-LWL werden kostengünstige Lichtquellen eingesetzt wie LED`s und VCSELs, also oberflächenemittierende Laser mit vertikalem Resonator. Es wird mit den Wellenlängen 850nm und 1310nm gearbeitet. 

Singlemode-LWL werden mit Laser oder Laserdioden gespeist in einer Fasernwellenlänge von 1310nm und 1550nm. 

 

Bandbreite

Die Bandbreite ist durch den Lichtmodus begrenzt, auf maximal 28.000 MHz*km bei einer OM5 Multimode-LWL zum Beispiel. 

Theoretisch unbegrenzt ist die Singlemode LWL, da sie wie der Name schon sagt, nur einen Lichtmodus verwendet wird.

 

Entfernung

Multimode-LWL können aufgrund der grösseren Datenmenge in Local Area Networks (LAN)  oder Backbones eingesetzt werden. Mit dem grösseren Durchmesser findet jedoch eine grössere Lichtbrechung statt, was mit einer grösseren Dämpfung einhergeht. Auf grösseren Strecken ab circa 1km kommt es daher zu einer Signalverschlechterung. 

Singlemode-LWL werden eher über lange Distanzen genutzt, wenn man eine grosse Bandbreite mit minimalen Interferenz und Datenfehlern übertragen möchte. 

Mit einem Multimode-LWL kann man 100GBASE SR10 auf maximal 400m erreichen. Bei einem Singlemode dagegen nur 10GBASE SR, allerdings eine Strecke von 10 Kilometern.

Eines mögen beide LWL-Modi allerdings nicht: Aufgrund ihres Innenlebens sollten sie weder geknickt, noch gebogen werden. Dies ist neben der Schweissverbindung (Spleissen) die grösste Schwachstelle.

 

Spleissen von Glasfaserleitungen

Spleissen bedeutet, zwei Glasfaserkerne miteinander zu verbinden. Es ist schon eine Wissenschaft für sich, wie einem schnell beim Zuschauen klar wird. Um zwei Glasfasern miteinander zu verbinden, damit eine verlustarme und sichere Verbindung entsteht, braucht man eine spezielle Spleissmaschine. Um die einzelnen Kabel der LWL zu trennen, sollte man jedoch den Einsatz seiner Fingernägel vermeiden und das richtige Werkzeug zur Hand nehmen. Nachdem die Enden von ihrer Beschichtung befreit wurden, werden sie plan zugerichtet. Das Positionieren der Enden wird von der Spleissmaschine voll automatisch übernommen. Bei älteren Geräten wird dies manuell mittels Mikrometerschrauben und Mikroskop erledigt.

Wir erinnern uns, dass ein Singlemodekern lediglich 9µm „dick“ ist. Ein herkömmliches Blatt Papier hat eine Dicke von circa 100 µm, zum Vergleich. Daher ist das genaue Ausrichten der Kabel per Hand eine nervenaufreibende Arbeit. Die Glasfasern werden dann verschmolzen. Mit einem Spleissschutz wird das ganze abgeschlossen. Richtig interessant wird es mit Glasfasermuffen, welche gleich mehrere Spleissverbindungen enthalten und zwei oder mehrere Kabel mit jeweils mehreren Fasern, also Lichtwellenleitern untereinander verbinden. Diese Installation kann mehrere Tage dauern, da eine Muffe über 200 einzelne Fasern aufnehmen kann. 

 

Single connect Multi

Die Verbindung von Single- und Multimode Kabel ist unter hohem Aufwand und nur mit zusätzlicher Hardware möglich, falls man nicht unter einem signifikanten Signalverlust leiden möchte. Daher ist davon eher abzuraten. Eine genaue Planung der benötigten Single- und Multimode Kabel im Vorfeld erspart Ärger und unnötige Kosten. 

Möchten Sie mehr Informationen oder eine gut durchdachte Planung, beraten wir Sie gerne in diesen Belangen.

Als abschließende Kontrollfrage: Was wird in Überseekabel verbaut?

Bleiben Sie gesund!
Ihr Team von Elektro Koelmann

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