Glasvezeltechniek voor dummies

Glasvezel is een flinterdunne vezel gemaakt van glas, die gebruikt kan worden om signalen betrouwbaar over grote afstanden te transporteren. Door lichtsignalen door deze vezel te sturen ontstaat de zogenaamde glasvezeltechniek. Deze techniek wordt vaak toegepast in de telecommunicatie om uiteindelijke diensten als internet en digitale televisie bij jou in de woonkamer te krijgen.

Glasvezel en brekingsindex

Glasvezel is opgebouwd uit twee soorten glas namelijk: de kern (waardoor het lichtsignaal gaat) en de mantel. De kern en de mantel hebben een verschillende brekingsindex. De brekingsindex is bepalend voor de hoek waaronder lichtsignalen weerkaatsen. Denk hierbij aan een stok in het water. Het deel onder water lijkt af te buigen van het stuk boven water. Dit lijkt zo omdat water een andere brekingsindex heeft dan lucht. Van dit natuurkundige verschijnsel wordt gebruik gemaakt bij glasvezels om te voorkomen dat het lichtsignaal ongewenst naar buiten treed. Het lichtsignaal wordt in de kern gebracht en zal daar tegen de mantel telkens terugkaatsen en zo naar het eind van de vezel gaan. Onderstaand een schematische weergave van voor- en zijaanzicht van een glasvezel.

Opbouw glasvezelkabel

Een glasvezelkabel bestaat uit een aantal tubes (buisjes) van verschillende kleuren die bijeen worden gehouden door de buiten mantel van de kabel. In deze tubes zitten een aantal glasvezels die allen transparant zijn. Om toch onderscheid te kunnen maken tussen de glasvezels onderling hebben deze een kleurcoating aan de buitenkant. Onderstaand een schematische weergave van een zogenaamde 48-voudige kabel. Dat wil zeggen dat er in totaal achtenveertig afzonderlijke glasvezels in de kabel zitten. In de kabel zitten zes tubes met elk acht vezels. In tube één zitten de vezels 1 t/m 8, in tube 2 de vezels 9 t/m 16 met dezelfde kleuren als vezel 1 t/m 8 enz.

Verschil multimode en singlemode

In de glasvezels maken we onderscheid tussen multimode en singlemode glasvezel. Het verschil tussen multimode en singlemode is de dikte van de kern. Als de kern dikker is legt het signaal een langere weg af door alle weerkaatsingen. Bij singlemode is de kern zo dun dat het licht alleen rechtdoor kan. De multimode glasvezel wordt veel gebruikt in gebouwbekabeling ten behoeve van computernetwerken. Deze vezel is geschikt voor korte afstanden en relatief eenvoudig te lassen. In de grotere ondergrondse netwerken/infrastructuren wordt gebruik gemaakt van singlemode. Deze is geschikt voor lange afstanden, alleen het lassen van deze vezels is veel moeilijker. Onderstaand een schematische weergave.

Aanleg ondergronds

Glasvezelkabels worden niet zomaar in de grond gelegd. Eerst wordt er een HDPE (hoge druk polyethyleen) buis gelegd. Dit is een mantelbuis waar later de glasvezelkabel doorheen geblazen wordt. De HDPE buis wordt onderweg aan elkaar gekoppeld met speciale koppelingen. Er bestaan tegenwoordig zelfs technieken om het koperdraad uit oude koperkabels te trekken zodat er alleen een holle buis onder de grond blijft liggen. Deze buis wordt weer gebruikt als mantelbuis om glasvezelkabels door te blazen. Op deze manier kan men sneller en goedkoper gebieden verglazen. Men hoeft immers geen kilometers te graven om kabels te vervangen.

Om onderweg glasvezelkabels aan elkaar te kunnen lassen worden er handholes in de grond gelegd. Een handhole is een soort kunststof put waarin de HDPE buizen uitkomen (zie onderstaand voorbeeld). In deze handhole wordt weer een GCO doplas geplaatst waarin de glasvezelkabels aan elkaar gelast kunnen worden. De kabels worden aan de onderkant van de GCO doplas ingevoerd en de invoering wordt waterdicht afgewerkt. Als de kabels ingevoerd zijn in de GCO doplas, dan worden de glasvezels die aan elkaar gelast moeten worden in de cassettes gelegd. In deze cassettes (laatjes) worden de glasvezels die aan elkaar gelast zijn opgeborgen. Met speciale lasapparatuur worden de vezels aan elkaar gelast.

Van ontvangststation naar huis

In de ontvangstations en lokale centra, vaak een gebouwtje in een plaats of stadsdeel, worden de glasvezelkabels afgelast. Ze worden in daarvoor bestemde kasten aan zogenaamde pigtails gelast. Een pigtail is een soort stekker met daaraan een stuk glasvezel en ze zijn in verschillende typen verkrijgbaar. Er kan nu een verbinding worden gemaakt tussen de glasvezel en een andere glasvezel of apparatuur. Deze verbindingen worden gemaakt met een patchcord (kabeltje). Dit is een stuk glasvezel met aan elk uiteinde ook weer een pigtail. De beide pigtials van een patchcord zijn niet per se van hetzelfde type. Op deze wijze kunnen allerlei verbindingen worden gemaakt en ook eenvoudig worden verwijderd. Door de glasvezelkabels op deze manier af te lassen in de ontvangstations en lokale centra ben je heel flexibel in het maken van allerlei verbindingen. Vervolgens vindt het signaal zich, via de straatkasten in wijken, uiteindelijk een weg naar jouw huis.

Glasvezel brengt de snelheid van het licht en heeft daardoor de capaciteit van toepassingen waarop we al lang zaten te wachten maar ook toepassingen die we nog niet voor mogelijk houden. Glasvezels bezitten een aantal voordelen ten opzichte van de traditionele koperen bekabeling. De signaaloverdracht is snel en de bandbreedte is groot. Daarnaast zijn de kosten van een glasvezelnetwerk relatief laag. Nadelen van glasvezelkabel ten opzichte van de traditionele koperkabel zijn dat het lassen van kabels moeilijker en bewerkelijker is en dat las- en testapparatuur kostbaar zijn.