Wissenschaftler sagen: Glasfaserkabel

In Glasfaserkabeln übertragen viele haarfeine Stränge aus transparentem Material in Licht kodierte Daten.

peterschreiber.media/iStock/Getty Images Plus

Von Maria Temming

28. August 2023 um 6:30 Uhr

Glasfaserkabel übertragen Daten in Form von Lichtimpulsen. Diese Impulse können extrem schnell Tausende von Kilometern (Meilen) zurücklegen. Daher werden Glasfaserkabel häufig für die Hochgeschwindigkeitskommunikation verwendet. Dazu gehören Telefongespräche, Fernsehen und Internetzugang.

Jedes Glasfaserkabel enthält viele haarfeine Stränge oder Fasern aus einem transparenten Material. Dieses Material ist normalerweise Glas. Aber manchmal ist es Plastik. Ein einzelnes Kabel darf nur wenige Fasern enthalten. Oder es kann Hunderte enthalten.

Ein Laser kann Lichtimpulse in die Glas- oder Kunststofffaser an einem Ende eines Kabels senden. Das Muster dieser Lichtimpulse kodiert Daten. Zum Beispiel der Klang der Stimme einer Person bei einem Telefonanruf oder das Bildmaterial einer Fernsehsendung. Diese Lichtimpulse sausen über das Glasfaserkabel zu ihrem Ziel. Dort dekodiert ein Empfänger das Lichtmuster in digitale Daten. Ein Gerät wie ein Telefon oder ein Computer kann diese Informationen dann verarbeiten, sodass wir sie sehen oder hören können.

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Glasfaserkabel wurden erstmals in den 1970er Jahren zur Übertragung von Telefongesprächen eingesetzt. Mittlerweile ermöglichen diese Kabel Hochgeschwindigkeitsinternet in weiten Teilen der Welt. Rund um den Globus sind Kabel unter der Erde vergraben, hängen an Masten und schlängeln sich über den Meeresboden. Zusammen umfassen sie etwa 4 Milliarden Kilometer (2,5 Milliarden Meilen) Kabel. Das ist mehr als die Entfernung von der Erde zum Uranus.

Aber nicht nur für die Kommunikation werden Glasfaserkabel genutzt. Einige Seismologen nutzen sie, um auf Erdbeben am Meeresboden zu achten. (Die Erschütterungen der Erde können die durch eine Glasfaser gesendeten Lichtsignale beeinträchtigen und es Forschern ermöglichen, seismische Aktivitäten zu erkennen.) Ebenso können Glasfaserkabel als Sensoren zur Überwachung von Bauwerken wie Brücken oder Eisenbahnen verwendet werden. Diese Fasern werden sogar zur präzisen Beleuchtung medizinischer Instrumente wie Endoskope eingesetzt.

Ein neuer Chip hat kürzlich den Rekord für die höchste Datenübertragungsgeschwindigkeit über ein Glasfaserkabel gebrochen.

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Daten : Fakten und/oder Statistiken, die zur Analyse gesammelt, aber nicht unbedingt so organisiert sind, dass sie einen Sinn ergeben. Bei digitalen Informationen (die Art, die von Computern gespeichert wird) handelt es sich bei diesen Daten typischerweise um Zahlen, die in einem Binärcode gespeichert sind und als Zeichenfolgen aus Nullen und Einsen dargestellt werden.

dekodieren: Um eine versteckte oder geheime Nachricht in eine verständliche Sprache umzuwandeln.

Digital: (in Informatik und Ingenieurwesen) Ein Adjektiv, das darauf hinweist, dass etwas numerisch auf einem Computer oder einem anderen elektronischen Gerät entwickelt wurde, basierend auf einem Binärsystem (wobei alle Zahlen nur durch eine Reihe von Nullen und Einsen angezeigt werden).

Erdbeben: Eine plötzliche und manchmal heftige Erschütterung des Bodens, die manchmal große Zerstörungen verursacht, als Folge von Bewegungen innerhalb der Erdkruste oder vulkanischer Aktivität.

kodieren: (adj. codiert) Um einen Code zu verwenden, um eine Nachricht zu maskieren.

Endoskopie : Ein medizinischer Eingriff, bei dem ein Arzt einen langen, dünnen Schlauch in den Körper einführt. Ein Licht am Ende des Geräts, das als Endoskop bezeichnet wird, beleuchtet das Gewebe. Normalerweise befindet sich neben dem Licht eine Kamera. Es werden Videobilder vom Inneren des Körpers zurückgesendet.

Glas : Eine harte, spröde Substanz aus Kieselsäure, einem Mineral, das im Sand vorkommt. Glas ist normalerweise transparent und ziemlich inert (chemisch nicht reaktiv). Wasserorganismen, sogenannte Diatomeen, bauen daraus ihre Schalen.

Internet : Ein elektronisches Kommunikationsnetzwerk. Es ermöglicht Computern überall auf der Welt, sich mit anderen Netzwerken zu verbinden, um Informationen zu finden, Dateien herunterzuladen und Daten (einschließlich Bilder) auszutauschen.

Laser : Ein Gerät, das einen intensiven kohärenten Lichtstrahl einer einzigen Farbe erzeugt. Laser werden beim Bohren und Schneiden, beim Ausrichten und Führen, bei der Datenspeicherung und in der Chirurgie eingesetzt.

Monitor: Um etwas zu testen, zu probieren oder anzusehen, insbesondere regelmäßig oder fortlaufend.

Plastik : Jedes aus einer Reihe von Materialien, die leicht verformbar sind; oder synthetische Materialien, die aus Polymeren (langen Strängen einiger Bausteinmoleküle) hergestellt werden, die tendenziell leicht, kostengünstig und resistent gegen Abbau sind. (Adj.) Ein Material, das sich anpassen kann, indem es seine Form oder möglicherweise sogar seine Funktion ändert.

Seismologe : Jemand, der auf dem Gebiet der Wissenschaft arbeitet und sich mit Erdbeben und verwandten Phänomenen beschäftigt. Diese Menschen lesen die Signatur von Bodenbewegungen aus dem Durchgang von Energiewellen durch Gestein.

Sensor : Ein Gerät, das Informationen über physikalische oder chemische Bedingungen – wie Temperatur, Luftdruck, Salzgehalt, Luftfeuchtigkeit, pH-Wert, Lichtintensität oder Strahlung – aufnimmt und diese Informationen speichert oder sendet. Wissenschaftler und Ingenieure verlassen sich häufig auf Sensoren, um sie über Bedingungen zu informieren, die sich im Laufe der Zeit ändern können oder die weit entfernt sind, wo ein Forscher sie direkt messen kann.

Lichtgeschwindigkeit: Eine in der Physik häufig verwendete Konstante, die 1,08 Milliarden Kilometern (671 Millionen Meilen) pro Stunde entspricht.

transparent : Licht durchlassen, sodass Objekte dahinter deutlich gesehen werden können. Oder Informationen, die es anderen ermöglichen, die ansonsten verborgenen Personen, Prozesse und Auswirkungen hinter einem Produkt, einer Aktion oder einem Vorschlag zu verstehen.

Maria Temming ist stellvertretende Redakteurin bei Science News Explores. Sie hat einen Bachelor-Abschluss in Physik und Englisch sowie einen Master-Abschluss in wissenschaftlichem Schreiben.

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