Singlemode-Faser

Die Singlemode-Faser hat einen sehr dünnen zentralen Glasfaserkern (normalerweise 9 oder 10 μm Durchmesser) und kann nur einen einzigen Fasermodus übertragen. Dadurch ist die Modendispersion in der Faser sehr gering, was sie für die Kommunikation über große Entfernungen geeignet macht. Allerdings gibt es immer noch Materialdispersion und Wellenleitungsdispersion, weshalb die Singlemode-Faser hohe Anforderungen an die spektrale Breite und Stabilität der Lichtquelle stellt. Die spektrale Breite sollte schmal sein und die Stabilität gut. Später wurde festgestellt, dass bei einer Wellenlänge von 1,31 μm die Materialdispersion und Wellenleitungsdispersion in der Singlemode-Faser positiv, negativ und genau gleich groß sind. Daher wird der Bereich von 1,31 μm zu einem idealen Arbeitsfenster für die optische Faserkommunikation und ist das Hauptbetriebsband in aktuellen optischen Faserkommunikationssystemen. Die Hauptparameter der herkömmlichen Singlemode-Faser bei 1,31 μm wurden von der Internationalen Fernmeldeunion ITU-T in der Spezifikation G652 festgelegt. Aus diesem Grund wird diese Faser auch als G652-Faser bezeichnet.

Singlemode-Fasern können größere Übertragungsentfernungen als Multimode-Fasern unterstützen. In 100-Mbps-Ethernet und sogar 1-Gigabit-Netzwerken können Singlemode-Fasern Entfernungen von mehr als 5000 m ermöglichen. Aus Kostengründen ist die Verwendung von Singlemode-Fasern aufgrund der hohen Kosten für optische Transceiver teurer als die Verwendung von Multimode-Faser-Optikkabeln. Das Brechungsindexprofil ist ähnlich wie bei einer herkömmlichen optischen Faser. Der Kerndurchmesser beträgt nur 8 bis 10 μm, und das Licht breitet sich entlang der zentralen Achse des Kerns geradlinig aus. Da diese Art von Faser nur einen Modus (und zwei entartete Polarisationszustände) übertragen kann, wird sie als Singlemode-Faser bezeichnet, und ihre Signalverzerrung ist gering.