Herstellung von Glasfasern

Die Erfindung optischer Glasfasern markierte erst den Anfang, denn die fertig entwickelte Idee sollte ja auch in kommerziellen Produkten zur Anwendung kommen. Ein weiterer Entwicklungsprozess ermöglichte die Herstellung von Glasfaserkabeln, bei dem die Fasern möglichst leicht gespleisst und verbunden werden können. Corning liess sich neben der Erfindung auch den Herstellungsprozess patentieren, die mit der Herstellung von «Vorformen» aus Glasrundstäben beginnt, die via Gasphasenabscheidung erzeugt werden.

Diese Vorformen werden zu solidem, dichtem und transparentem Glas gesintert und zu ummantelten optischen Glasfasern gezogen, die so dünn sind wie Menschenhaar. In Folgeschritten wird die Faserstärke sowie die optische Leistung genauestens gemessen, bevor Halbfertigprodukte an Kabelhersteller oder komplette Kabel an die Kunden verschickt werden. Früher waren der Transport und die Montage der teuren und empfindlichen Kabel eine heikle Angelegenheit. Letzteres hat sich dank neuer Montage-Tools deutlich vereinfacht.

Bei Glasfasern gibt es Singlemode- und Multimode-Fasern. Singlemode-Fasern haben einen kleineren Kern als Multimode-Fasern, wodurch sie nur eine Art von Licht transportieren können – daher auch «Singlemode».

Die einzelnen Fasern können den Lichtimpuls über weite Entfernungen halten, wobei Singlemode-Fasern für weite Entfernungen prädestiniert sind. Multimode-Fasern hingegen haben einen grösseren Kern, der etwa 100 Modi gleichzeitig erlaubt, aber nur für kürzere Distanzen taugt. Diese Fasern sind deutlich günstiger und wurden für einen kostengünstigen Betrieb auf Kurzstrecken entwickelt. Multimode-Fasern werden primär für die Datenkommunikation in privaten Netzwerken, aber auch in Rechenzentren als Patchkabel genutzt.

Die ersten «verlustarmen» optischen Glasfasern hatten noch einen Signalverlust (totale Dämpfung) von 17 dB/km. Heute gibt es optische Glasfasern mit niedrigen Dämpfungen von 0,17 dB/km und weniger, was eine hundertfache Verminderung des Signalverlusts bedeutet. Hinzu kommen wesentlich leistungsfähigere Laser in den Einspeisestellen. Erst dadurch wurden Glasfasern die erste Wahl für schnelle, solide und ökonomische Kommunikationsnetzwerke.

Glasfaserkabel bilden die primäre Infrastruktur für weltweite Breitbandverbindungen, aber auch für Unternehmen und optische Anschlussnetze (FTTH). Somit decken Glasfasern in verschiedenen Ausführungen alle Bereiche von Zugangs-, Weitverkehrs- und Seekabelnetzen ab und verbinden Kontinente, Länder, Städte und Gemeinden. Glasfaserkabel ermöglichen dabei neue Möglichkeiten für das tägliche Leben, Arbeiten und Spielen oder schnelle Zugänge zu Clouds.

Weltweit werden rund 90 Prozent der FTTH-Netze mit gesplitterten Glasfasern gebaut, um Erschliessungskosten zu sparen und den Kunden trotzdem noch akzeptable Geschwindigkeiten um > 1 Mbit/s (Download) zu bieten. Dies wäre auch die Idee von Swisscom gewesen, die Ende 2020 jedoch durch eine Klage des kleinen Konkurrenten Init7 bei der Wettbewerbskommission des Bundes (WEKO) und dem durch die Behörde verfügten Baustopp eingebremst wurde. Seither versucht man, einen Kompromiss zu finden, was schwierig erscheint, zumal der weiss-rot-blaue Riese bereits rund 360 000 Wohnungseinheiten mit dieser Technik ausgerüstet hat. Ob diese nun zurückgebaut und auf das am sogenannten runden Tisch des Bundesamtes für Kommunikation (Bakom) jahrelang verhandelte Vierfasermodell zurückgerüstet werden muss, ist offen. Jedenfalls setzt Swisscom diese Technik vorerst nicht mehr ein und baut nun mit vier Glasfasern pro Wohnungseinheit weiter, um die Breitbanderschliessung der Schweiz wieder aufzunehmen.

Dank FTTH kommen die dämpfungsarmen Glasfasern heute bis zum Router in die Häuser und Wohnungen der Schweiz, was ganz neue Geschwindigkeitsbereiche für jedermann erschliesst. Ob man von dort aus optisch oder mit Ethernet-Kabeln oder mit drahtlosen Verbindungen (WLANs) zum Endgerät weiterfährt, muss jede Anwenderin und jeder Anwender je nach Budget und den räumlichen Verhältnissen für sich selbst entscheiden.