Nachdem Polymer-Lichtwellenleiter (POF) jahrelang in der Automobilindustrie für Spezialanwendungen zuverlässig eingesetzt wurden, blieben sie in der breiten Öffentlichkeit weitgehend unbeachtet. Ihre Vorteile für die Hausverkabelung werden nun jedoch erkannt. Es wird mit einer hohen Nachfrage nach Triple-Play-Diensten – Telefon, Internet und Fernsehen – über einen einzigen Anschluss gerechnet. Netzbetreiber stellen Haushalten zunehmend Bandbreite für diese Dienste zur Verfügung. Doch wie kann dies langfristig gelingen? Mehr als 95 Prozent der bestehenden Haushalte verfügen nicht in jedem Raum über Multimedia-Anschlüsse. Telefonleitungen sind oft zu schmal für zusätzliche Kupferdatenkabel, und WLAN- sowie Powerline-Systeme sind zu störungsanfällig, um Multimedia-Inhalte zu übertragen.

POF ist eine einzigartige Alternative für die Bereitstellung von Triple-Play-Diensten in jedem Zimmer eines Hauses. Die Installation von POF ist nach dem Hausbau mithilfe der vorhandenen Verkabelung sehr einfach, da Glasfaser nicht leitend ist und sicher durch elektrische Leitungen verlegt werden kann. Es handelt sich um eine rein optische Übertragung. Dies bietet Hausbesitzern, Installateuren und Telekommunikationsunternehmen, die ihre Dienste ihren Kunden anbieten müssen, neue Perspektiven. Es ist daher kein Zufall, dass Swisscom, der größte Telekommunikationsanbieter der Schweiz, bereits seit Ende 2006 auf POF setzt.

Glasfasertechnik 2-1POF im Vergleich zu Kupfer und herkömmlichen Glasfasern – viele Vorteile

Der größte Vorteil von POF gegenüber Kupfer liegt in den geringen Abmessungen bei vergleichbarer Übertragungsleistung. Wie Glasfaserkabel weist es keine EMV-Probleme auf. Im Vergleich zu Glas bietet das Polymer jedoch deutliche praktische Vorteile, vor allem aufgrund seiner besseren Formbarkeit. Man vergleiche nur die Formbarkeit von Plexiglas™ mit der von Fensterglas. Daher lässt sich POF in kleineren Radien biegen und ist widerstandsfähiger gegen unsachgemäße Behandlung als Glasfaserkabel.

Der deutlich größere Faserdurchmesser im Vergleich zu Glasfasern ermöglicht eine höhere Toleranz an den Schnittstellen. Dadurch lässt sich POF leichter zu Kabeln ziehen, polieren und konfektionieren. Dies wiederum reduziert die Installations- und Wartungskosten. Allerdings müssen die optischen Eigenschaften berücksichtigt werden. POF eignet sich daher für die Verkabelung in Privathaushalten und Industrieanlagen, jedoch nicht für Langstreckenverbindungen oder hohe Bandbreiten.

Fiobra-optica3Technische Spezifikationen

Wellenlänge und Dämpfung: Die nutzbaren Wellenlängenbereiche werden unter anderem durch die numerische Apertur bestimmt. Diese gibt an, wie viel Licht einer Quelle tatsächlich die Faser erreicht. Ein weiteres Kriterium ist die Dämpfung. PMMA-POF bietet drei Transmissionsfenster mit geringer Dämpfung: 525 nm, 575 nm und 650 nm. LEDs und Transceiver für 650 nm sind weit verbreitet und im Handel zu erschwinglichen Preisen erhältlich. Aus kommerzieller Sicht ist diese Wellenlänge besonders interessant, da sie als rotes Licht erscheint.

 

Zuverlässigkeit: Glasfasern leiten Infrarotlicht effizienter als sichtbares Licht. Übertragungsgeräte nutzen Infrarotquellen (LEDs oder Laser), deren Leistung aufgrund des geringen Faserdurchmessers präzise auf die Fasermitte kalibriert werden muss. Glasfaserkabel (POF) hingegen leiten sichtbares Licht. Aufgrund ihres deutlich größeren Durchmessers beeinträchtigen kleine Messfehler oder starke Vibrationen die Übertragung nicht. Dies macht sie ideal für den Einsatz in der Automobilindustrie. Ein besonderer Vorteil ist die Möglichkeit der visuellen Funktionsprüfung der Verbindung.


Elastizität: POF hält Biegeradien von weniger als 20 mm stand und ist in einem Temperaturbereich von -40 °C bis +85 °C einsetzbar. Eine Million Biegezyklen sind garantiert. Jede Biegung führt jedoch zu einer zusätzlichen Dämpfung. Das Biegen der Faser bis zum minimalen Radius führt typischerweise zu einem Pegelverlust von 10 bis 15 Prozent.
Langlebigkeit: POF oxidiert nicht, ist unempfindlich gegenüber Feuchtigkeit und salzhaltiger Atmosphäre und gewährleistet zuverlässige Verbindungen für mehr als 20 Jahre.

Glasfaser4POF für den Einsatz in Datennetzen.
POF wird zunehmend für die Datenkommunikation über kurze Distanzen eingesetzt. Gerade in diesem Anwendungsbereich kommen seine Vorteile voll zum Tragen, zum Beispiel:
– Die Installation und der Anschluss sind ohne Spezialwerkzeug möglich.
– Es ist unempfindlich gegenüber hochfrequenten Störungen und erzeugt keine Störsignale.

- Passt in nahezu jedes Rohr oder jede Leitung und kann sicher neben Stromleitungen installiert werden.
- Bietet ausreichend Bandbreite für übliche Entfernungen, sowohl für den privaten als auch für den industriellen Einsatz.
- Kompatibel mit allen gängigen Übertragungsstandards.

Insbesondere wird es zukünftige Bandbreitenanforderungen erfüllen können, die heutige Übertragungsmethoden primitiv erscheinen lassen. Die binäre digitale Information von Null und Eins wird einfach in Lichtzustände (Ein/Aus) umgewandelt. Durch den Einsatz ausgeklügelter modularer Verfahren, wie sie bei DSL oder WLAN seit Langem üblich sind, lassen sich 1 Gigabit pro Sekunde über 100 mA durch POF übertragen – dies wurde in aktuellen Forschungsberichten bestätigt.

POF steht für Polymer-Lichtwellenleiter.

Polymer ist die korrekte Bezeichnung für ein synthetisches Material, das gemeinhin als Kunststoff bekannt ist. Eine optische Faser (POF) ist ein Medium, das Licht leitet. Sie wird für optische Untersuchungen, Beleuchtung und Informationsübertragung durch Codierung des Lichtstrahls verwendet. POF ähnelt einem Nylongewebe und ist für sichtbares Licht weitgehend transparent.
Typischerweise besteht die Faser aus Polymethylmethacrylat (PMMA) als Hauptmaterial, das mit einem fluorierten Polymer beschichtet ist. Das Licht breitet sich entlang der Faser aus, ohne sie zu verlassen, da es an der Beschichtung reflektiert wird. PMMA-POF hat einen typischen Außendurchmesser von 1000 µm und einen Kerndurchmesser von 980 µm, was bedeutet, dass sie etwa achtmal dicker ist als herkömmliche optische Fasern. Um POF-Kabel für die Installation geeignet zu machen, werden sie mit einem Polyethylenmantel umhüllt. Dadurch erhält das Kabel einen Durchmesser von 1,5 oder 2,2 mm. Es entspricht internationalen Standards (EIA/TIA 569, CENELEC EN 50174-2).

POF – bevorzugte Anwendungen

- Automotive (MOST®, Byteflight™).


- Robotik (z. B. Sercos, Profibus®, CAN, Industrial Ethernet).


- Multimedia (IEEE 1394, FireWire™, i-Link).


- Videoüberwachung, interne Fernsehsysteme.


- Digitales Audio.


- Schnelles Ethernet, Triple Play.

 

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Autor:
Juan Pablo Muñoz Hernández, Leiter der Entwicklungsabteilung für Reparatur und Wartung in Spanien und Portugal