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26.01.2007

Lichtleiter aus Kunststoff

Für höchste Transferraten und beste Störunempfindlichkeit werden in der Industrie schon seit langem Glasfaserkabel eingesetzt. Die sind jedoch teuer und schwierig zu konfektionieren. Kunststofflichtleiter dagegen sind einfach zu verarbeiten und günstig.

Von Hans-Jürgen Humbert

POF" steht für Plastic Optical Fiber und bezeichnet Lichtleiterkabel aus Kunststoff. Herkömmliche in der Industrie für Hochgeschwindigkeitstransfers eingesetzte Lichtwellenleiter besitzen intern einen winzigen Lichtleiter aus Glas. Diese Glasfaser hat nur eine Stärke von etwa 0,1 Millimetern und ist für infrarotes Licht durchlässig. Solche Kabel sind teuer in der Herstellung und nur schwierig zu verarbeiten. Nur mit entsprechenden Spezialwerkzeugen lassen sie sich konfektionieren.

POF ist anders

Die lichtleitende Faser im POF-Kabel hat dagegen eine Stärke von etwa einem Millimeter und lässt sich mit einem scharfen Messer trennen. Die Verarbeitung dieser Lichtwellenleiter kann von jedem einigermaßen geübten Handwerker vorgenommen werden. Weiterer Vorteil: Kunststofflichtleiter haben ihre geringste Dämpfung (Schwächung des eingestrahlten Lichtes) im sichtbaren Bereich. Preiswerte rote und blaue LEDs können jetzt als Sender fungieren, und man kann die Daten quasi "sehen".

Neben diesen Vorteilen besitzen POFs aber auch Nachteile. Erstens ist die Reichweite begrenzt. Der Dämpfungsfaktor dieser Leiter kann mit dem einer konventionellen Glasfaser nicht mithalten. Bei rotem Licht beträgt die maximale Reichweite eines POF-Systems maximal 30 Meter bei einer Transferrate von 100 Mbit pro Sekunde. Mit einer blauen LED allerdings erhöht sich die Reichweite bei derselben Übertragungsrate auf ansehnliche 120 Meter. Für die Hausverkabelung sind diese Reichweiten aber mehr als ausreichend.

Ein weiterer bisheriger Nachteil soll auch nicht verschwiegen werden. Bislang mussten für einen bidirektionalen Datentransfer immer zwei Lichtleiter eingesetzt werden - einer für den Datenhin- und einer für den Datenrücktransport. Das bedeutet einmal, dass für die Verkabelung zweier PCs immer zwei Leitungen parallel zu verlegen sind. Und dadurch verdoppeln sich auch die Kosten der Kabel. Der Grund: Einkoppelgeräte, so genannte Splitter, die Sender und Empfänger optisch voneinander isolieren, dämpfen das Licht so stark, dass sich jetzt nur noch sehr geringe Entfernungen von wenigen Metern überbrücken lassen.

Ein kleines Unternehmen aus Wernigerode, die DieMount GmbH (www.diemount.de), hat es jetzt geschafft einen preiswerten Splitter zu entwickeln, der durchgehendes Licht nur minimal dämpft und trotzdem Sender und Empfänger optisch mit 50 dB voneinander abschirmt.

Mit diesem Splitter lassen sich nun bidirektionale Übertragungsstrecken mit einem einzigen Lichtwellenleiter aufbauen. Trotz des eingesetzten Splitters garantiert das Unternehmen immer noch eine maximale Reichweite von 30 Metern bei roter LED und 120 Metern bei blauer LED mit 100 Mbit pro Sekunde. Dazu trägt auch eine neu entwickelte und bereits patentierte Kopplung zwischen Lichtleiter und Sende- beziehungsweise Empfangsdiode bei. Während übliche POF-Koppler nur maximal elf Prozent der eingestrahlten Lichtenergie in die Faser bringen, überträgt der Koppler von DieMount beeindruckende 45 Prozent auf den Lichtleiter. Die Kunststoff-Lichtleiter gibt es mit verschiedenfarbigen Umhüllungen, meist grau und auch als "nackte" Faser. Diese besitzt dann einen transparenten Schutzmantel. Zwar leitet die Faser den größten Teil des eingestrahlten Lichts zum Endpunkt, aber aufgrund unvermeidlicher Verluste wird ein geringer Teil des Lichtes auch seitlich abgestrahlt. Arbeitende Lichtübertragungsstrecken schimmern bei der transparenten Faser im Dunkeln rötlich oder bläulich, je nach verwendeter Sendediode. Die Kosten für ein Kit mit 30 Metern Lichtwellenleiter und zwei Adaptern betragen rund 190 Euro (UVP).