Warum Glasfaserkabel immun gegen elektromagnetische und hochfrequente Störungen sind

Physik der Glasfaserimmunität

1. Nichtmetallischer dielektrischer Wellenleiter

Kern und Mantel sind ultrareines Siliziumglas (oder Polymer). Keine freien Elektronen → können keinen Strom leiten → können nicht als Antenne für elektromagnetische Felder dienen.

2. Licht (Photonen) Übertragung

Signal = Photonen (1310/1550 nm). Photonen haben keine Ladung und kein magnetisches Moment. Sie sind unbeeinflusst von:

• Externen elektrischen Feldern (EMI von Motoren, Transformatoren, Blitzen)
• Externen Magnetfeldern und HF (Radio, Radar, Mikrowelle)
• Korrossprechen zwischen benachbarten Fasern
• Erdschluss, Blitzüberspannungen

3. Totale interne Reflexion (TIR)

Licht ist im hochbrechenden Kern (n₁) durch den niedrigbrechenden Mantel (n₂) eingeschlossen. Kritischer Winkel θc = sin⁻¹(n₂/n₁). Selbst gebogene Fasern (im Biegeradius) erhalten TIR. Externe Felder können den Mantel nicht durchdringen, um geführte Modi zu stören.

4. Physische Isolation

• Beschichtungen: Acrylat, Polyimid (nicht leitend).
• Kabelummantelungen: PVC, PE, LSZH, Panzerung (dielektrisch oder geerdetes Metall).
• Metallpanzerung (falls verwendet) ist an den Enden geerdet – schützt das Innere, aber die Faser selbst bleibt immun.

Praktischer Vorteil

Einsetzbar in hoch-EMI-Umgebungen: Umspannwerke, Industrieanlagen, Eisenbahnen, Flugzeuge, MRT-Suiten, Nuklearanlagen. Keine Notwendigkeit für abgeschirmte Rohre, Isoliertransformatoren oder Glasfaser-zu-Kupfer-Media-Konverter aus Geräuschgründen.

Hinweis: Glasfaser ist nicht immun gegen physische Beschädigung (Zerdrücken, Biegeradiusverletzung), Temperatur extreme oder Strahlungsverdunkelung (Nuklear-/Weltraumumgebungen).