Modell wird geladen
Dieses Gerät kann das 3D-Modell nicht anzeigen. Die Schritte des Rundgangs unten lassen sich als Text lesen.
1 / 10 Ein Lichtstrahl in einer Glasfaser Ein Laser schickt rotes Licht in das Ende einer Faser, die um ein Vielfaches dicker gezeichnet ist als in Wirklichkeit. In dieser Kunststofffaser trifft der Strahl die Wand zwischen Kern und Mantel unter 73°, mehr als der Grenzwinkel von 70,4°, also wirft jede Reflexion das ganze Licht zurück. Ziehen Sie den roten Griff am Laser oder drücken Sie „Mit dem Licht reisen“.
Ziehen zum Drehen. Mausrad oder zwei Finger zum Zoomen.
Rundgang Teile Steuerung
01 Ein Lichtstrahl in einer Glasfaser Ein Laser schickt rotes Licht in das Ende einer Faser, die um ein Vielfaches dicker gezeichnet ist als in Wirklichkeit. In dieser Kunststofffaser trifft der Strahl die Wand zwischen Kern und Mantel unter 73°, mehr als der Grenzwinkel von 70,4°, also wirft jede Reflexion das ganze Licht zurück. Ziehen Sie den roten Griff am Laser oder drücken Sie „Mit dem Licht reisen“.
02 Telekommunikationsfaser hält ihr Licht fast gerade Die Standardfaser SMF-28 hat einen Kern mit der Brechzahl 1,4508 in einem Mantel von 1,4440. Der Grenzwinkel ist arcsin(1,4440 / 1,4508) = 84,46°, also können nur Strahlen eingefangen werden, die in Luft höchstens etwa 8° von der Achse abweichen. Hier trifft der Strahl die Wand unter 87° und bleibt drin.
03 Unter dem Grenzwinkel tritt das Licht aus Bei 80° an der Wand wirft die erste Reflexion nur 0,8 % des Lichts zurück. Der Rest durchquert den Mantel und wird von der Beschichtung geschluckt, und das ferne Ende wird nach wenigen Reflexionen dunkel.
04 Eine enge Biegung lässt Licht hinaus In einer Biegung trifft die Außenwand jeden Strahl unter einem kleineren Winkel. Bei dieser Kunststofffaser tritt selbst ein Strahl entlang der Achse aus, sobald der Biegeradius unter etwa 16 Kernhalbbreiten liegt. Ziehen Sie den roten Griff an der Biegung und zählen Sie die Strahlen, die durchkommen.
05 Viele Wege verschmieren einen Puls In einem breiten Mehrmodenkern nimmt der steilste Strahl einen längeren Weg als der gerade: in diesem Modell 43,7 ns mehr je km. Bei 1 Gbit/s dauert ein Bit 1 ns, also laufen die Pulse nach etwa 23 m ineinander. Eine Einmodenfaser hat nur einen Weg und trägt bei dieser Rate Tausende Kilometer.
06 Einsen und Nullen als Lichtblitze Der Sender schaltet den Laser für eine 1 ein und für eine 0 aus. „Hi“ ist 01001000 01101001. Bei 10 Gbit/s dauert jedes Bit 100 ps und füllt etwa 2 cm Glas. Geben Sie im Feld Ihren eigenen Namen ein und senden Sie ihn.
07 Warum das Kabel Verstärker braucht Bei 1550 nm verliert diese Faser etwa 0,164 dB je km. Über einen Abschnitt von 70 km summiert sich das auf 11,5 dB, übrig bleiben 7 % des Lichts. Seoul nach Los Angeles auf dem Modellweg sind 11.378 km, das braucht bei diesem Abstand 162 Verstärker. Probieren Sie längere Abschnitte.
08 Warum 1550 nm Bei 1310 nm beträgt die Dämpfung 0,275 dB je km, und die Erbium-Verstärker auf dem Meeresboden arbeiten nur von etwa 1530 bis 1625 nm. Verschieben Sie die Wellenlänge und sehen Sie, wie die Verstärker auf der Bühne rot werden, wenn sie das Signal nicht mehr auffrischen können.
09 Dickeres Kabel in flachem Wasser Das ist doppelte Panzerung, 35,9 mm dick, für Wasser flacher als etwa 600 m, wo Anker und Schleppnetze hinreichen. Tiefer genügt eine Panzerlage, und unter etwa 2000 m wird das blanke Kabel von 17 mm verwendet. Bewegen Sie den Tiefenregler.
10 Wie lange Seoul nach Los Angeles dauert Licht in der Faser läuft mit c / 1,4682, etwa 204.000 km/s. Auf dem Modellweg von 11.378 km braucht ein Signal 55,7 ms für den Hinweg und 111 ms hin und zurück. Server messen 139 bis 145 ms, weil Router und Umwege den Rest beitragen. Drücken Sie „Alle Routen im Rennen“.
Laser Ein Halbleiterlaser bei 1550 nm, einer Infrarotwellenlänge, die das Auge nicht sieht. Das Modell zeichnet sein Licht rot. Kern Glas von 8,2 µm Durchmesser mit einer um etwa 0,5 % höheren Brechzahl als das Glas ringsum. Hier läuft das ganze Signal. Mantel Glas von 125 µm Durchmesser. Seine niedrigere Brechzahl macht die Totalreflexion an der Kernwand erst möglich. Schutzbeschichtung Zwei Acrylatschichten bringen die Faser auf 242 µm. Sie schützen die Glasoberfläche und schlucken Streulicht. Fotodiode Wandelt jeden ankommenden Lichtblitz in einen kleinen Strom. Der Empfänger liest eine 1, wenn der Strom eine Schwelle überschreitet. Zwischenverstärker Ein Druckgehäuse auf dem Meeresboden mit erbiumdotierten Faserverstärkern, je einer für jede Faser in jeder Richtung. Faserröhrchen Ein Kunststoffröhrchen, in dem die Fasern in Gel schwimmen, damit sich das Kabel etwas dehnen kann, ohne am Glas zu ziehen. Tragdrähte 24 hochfeste Stahldrähte in zwei Lagen. Sie tragen das Gewicht des Kabels beim Verlegen und beim Heben zur Reparatur. Kupferrohr Ein längsnahtgeschweißtes Kupferrohr, das Gleichstrom zu den Zwischenverstärkern führt und Wasser und Wasserstoff fernhält. Polyethylen-Außenhülle Isoliert das Kupfer gegen Meerwasser bei bis zu 15.000 Volt. In tiefem Wasser ist dies die Außenseite des Kabels, 17 mm dick. Panzerdrähte Verzinkte Stahldrähte von 3,35 mm Dicke, eine oder zwei Lagen, unter geteertem Garn. Sie werden dort verlegt, wo Anker und Schleppnetze hinreichen.
