Wie funktioniert Glasfaser? Einfach erklärt

1. Was ist Glasfaser?
2. Wie funktioniert ein Glasfaserkabel?
3. Fazit
4. FAQ

Glasfaser, auch Lichtwellenleiter (LWL) genannt, ist eine Technologie, die Licht zur Datenübertragung nutzt. Glasfaserkabel bestehen aus dünnen Fasern aus Quarzglas, durch die Lichtimpulse gesendet werden, um Informationen mit hoher Geschwindigkeit auch über weite Entfernung nahezu verlustfrei zu transportieren. Glasfaser gilt als die Zukunft des Internets, da mit der kaum störanfälligen Technologie deutlich höhere Übertragungsraten als mit anderen Anschlussarten möglich sind.

Weitere Informationen findest du in unserem Beitrag Was ist Glasfaser?.

Die Funktionsweise von Glasfaser hängt eng mit dem Aufbau eines Glasfaserkabels zusammen, das aus fünf verschiedenen Schichten besteht:

1. Der Kern, auch Core genannt, ist ein dünner Strang aus Quarzglas, durch den das Licht geleitet wird. Dabei gilt: Je größer der Kern eines Glasfaserkabels ist, desto mehr Licht kann es transportieren.
2. Der Kern ist von einem Glasmantel (Cladding) aus Quarzglas mit einem anderen Brechungsindex umgeben, der die Lichtwellen durch Reflexion im Kern hält.
3. Kern und Glasmantel werden von einer Primärbeschichtung (Coating) aus dünnem Kunststoff vor Beschädigungen und Umwelteinflüssen geschützt.
4. Die Sekundärbeschichtung (Buffering) umschließt die Primärbeschichtung und bietet zusätzlichen Schutz beim Verlegen. Sie erhöht die Festigkeit der Faser und schützt sie vor weiteren Umwelteinflüssen.
5. Der Außenmantel (Jacket) ist die äußerste Schicht des Glasfaserkabels und bietet den größten Schutz vor äußeren Einflüssen wie Feuchtigkeit, Abrieb, Chemikalien und mechanischen Beschädigungen. Der Außenmantel besteht in der Regel aus robusten Materialien wie PVC oder LSZH.

Es gibt zwei Hauptarten von Glasfaserkabeln, die sich in ihrer Funktionsweise wie folgt unterscheiden:

• Singlemode-Fasern haben einen kleinen Kerndurchmesser und eignen sich besonders für die Datenübertragung über große Entfernungen, da sie nur eine Lichtwellenlänge übertragen können.
• Multimode-Fasern haben einen größeren Kerndurchmesser als Singlemode-Fasern und können mehrere Lichtarten und Wellenlängen übertragen. Dadurch sind zwar höhere Bandbreiten möglich, die Reichweite ist jedoch aufgrund möglicher Interferenzen begrenzt. Multimode-Fasern eignen sich daher nur für kürzere Entfernungen und lokale Netzwerke.

Die Funktion von Glasfaser beruht auf dem Prinzip der Totalreflexion. Lichtimpulse werden durch den Kern des Kabels gesendet, vom Mantel mit geringerem Brechungsindex reflektiert und entlang des Kerns nahezu in Lichtgeschwindigkeit weitergeleitet. Diese Impulse werden durch Laserdioden erzeugt und am anderen Ende des Kabels in elektronische Signale umgewandelt.

Durch die innovative Funktionsweise von Glasfaserkabeln bietet die Technologie zahlreiche Vorteile:

• Hohe Übertragungsgeschwindigkeit: Glasfaserkabel können Daten mit sehr hohen Geschwindigkeiten übertragen.
• Hohe Bandbreite: Sie bieten eine viel höhere Bandbreite als Kupferkabel, sodass auch bei hoher Nutzerzahl mehr Daten gleichzeitig übertragen werden können.
• Geringe Signalverluste: Glasfaserkabel sind weniger anfällig für Signalverluste, auch über lange Strecken.
• Zuverlässig: Sie sind unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen und bieten eine hohe Signal-Stabilität.
• Sicher: Glasfaserkabel sind abhörsicher.
• Belastbar: Glasfaserleitungen sind vor Außeneinflüssen geschützt, da sie unter der Erde verlegt werden.
• Umweltschonend: Glasfaserkabel benötigen wenig Energie und haben daher nur einen geringen CO₂-Ausstoß.

Die Vorteile von Glasfaser überzeugen auch im direkten Vergleich mit DSL oder Kabel-Internet, denn im Gegensatz zu DSL hat Glasfaser z.B. keine Bandbreitenbegrenzung, die zu Leistungseinbußen führt, wenn mehrere Nutzer:innen online sind. Außerdem kann eine DSL-Verbindung durch elektrische Interferenzen und die Entfernung zum Verteiler beeinträchtigt werden, während Kabelverbindungen aufgrund der vielen Nutzer:innen pro Anschluss ebenfalls weniger zuverlässig sind.

Glasfaser bietet zudem geringere Latenzzeiten, die ideal für Echtzeitanwendungen wie Online-Spiele und Videokonferenzen sind. DSL hingegen weist deutlich höhere Latenzzeiten auf und auch die eher moderaten Latenzzeiten von Kabel-Internet können besonders zur Internet-Rushhour noch weiter ansteigen. Während DSL und Kabel ihre technologischen Grenzen erreicht haben, ist Glasfaser zukunftssicher und leicht aufrüstbar für künftige Anforderungen wie 8K-Videostreaming und IoT.

Die Wahl zwischen Glasfaser oder Kabel bzw. Glasfaser oder DSL hängt jedoch auch von der Verfügbarkeit der Technologie in der jeweiligen Region sowie dem Aufwand und den Kosten ab, die dir eine ultraschnelle Internetverbindung wert sind.

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