Glasvezelkabel

Glasvezelkabel is een uitvinding uit de jaren 60.

Men wist toen nog niet waar het voor gebruikt kon worden. Wat ze wel konden was er hele mooie lampen van maken.

Voordat er glasvezelkabel werd gebruikt, werd er vooral coax-kabel (antennedraad) gebruikt.

COAX

Coax is een kabelsoort die veel wordt gebruikt het aansluiten van kabeltelevisie. Deze soort draad wordt ook gebruikt om netwerken (bij computers) te bouwen. Een coaxkabel bestaat uit een centrale geleider van koper met daar omheen een gevlochten buitenmantel, ook van koper. De tussenruimte is meestal gevuld met isolatiemateriaal van kunststof. 

Er zijn verschillende soorten coax-kabel:

Thick ethernet

is een dikke coaxkabel, waarbij lengten tot 600 meter mogelijk zijn zonder dat signaalversterking nodig is. Verbindingen worden gemaakt door transceivers op de kabel te klemmen.

Thin ethernet

is een dunne coaxkabel met een mindere verbindingslengte.

Inmiddels wordt er in plaats van coax-kabel vooral 'twisted pair-kabel' en glasvezel gebruikt.

Ook telecombedrijven gebruiken in plaats van coaxkabel glasvezel voor verbindingen waar zeer veel data-verkeer is. Glasvezel voorkomt 'files'. 

glasvezel

Steeds vaker wordt er in de communicatietechniek gebruik gemaakt van glasvezelkabels. Één glasvezelkabel bestaat weer uit vele glasvezelkabeltjes.

Enkele voordelen van glasvezel ten opzichte van koperdraad zijn:

-    goedkoper materiaal

-    goedkoper om aan te leggen

-    Veel snellere gegevensvervoer

-    Elektromagnetisme uit de omgeving (andere draden bijvoorbeeld) heeft geen invloed op de werking

Een signaal door een glasvezel wordt niet zo erg geremd door de kabel zelf dan een signaal door een koperdraad. Daarom hoeft een signaal niet zo vaak en niet zo sterk versterkt te worden dan een signaal door een koperdraad.

In het ziekenhuis wordt er ook gebruik gemaakt van glasvezel in instrumenten waarmee gekeken kan worden: een glasvezelkabel wordt via een lichaamsopening naar binnen gebracht waardoor inwendige organen bekeken kunnen worden. Zieke weefsels kunnen vernietigd worden door een laserstraal via een glasvezelkabel. 

Een glasvezel is gemaakt van glas met daaromheen een laagje waar geen licht door kan. Normaal is glas erg bros, maar wanneer het gesmolten is en er dunne draden van getrokken worden dan is het sterk en buigzaam.

Wanneer er een lichtsignaal aan de ene kant in de glasvezel gebracht wordt, dan blijft het in glasvezel tot dat het er aan de andere kant er weer uit komt. Het licht wordt steeds aan de binnenkant van de glasvezel gereflecteerd onder een flauwe hoek. Hierdoor hoeft een glasvezelkabel niet (kaars)recht gelegd te worden, het kan zonder problemen bochten bevatten. 

laser licht en 'gewoon licht'

Bij de communicatietechniek wordt meestal gebruik gemaakt van een laser als lichtbron. De elektrische signalen worden eerst omgezet in digitale lichtsignalen (enen en nullen, ofwel licht of geen licht) voordat ze door een glasvezelader kunnen. Aan de andere kant van de glasvezelkabel worden de signalen weer omgezet in elektrische signalen.

Bundels van glasvezels kunnen op 2 verschillende manieren gerangschikt worden. De coherente bundel en de random bundel.
De coherente bundel wordt gebruikt als er afbeeldingen of patronen over gebracht moeten worden, zoals bij een endoscoop. De glasvezels zijn over de hele lengte in vaste volgorde gerangschikt.

Bij de random bundel zijn de glasvezels willekeurig gerangschikt. Als dit gebruikt zou worden voor bijvoorbeeld het versturen van afbeeldingen dan zouden de afbeeldingen er vervormd uitzien.
In de afbeelding hieronder is te zien dat bij de coherente bundel (bovenste) het patroon aan het begin en einde gelijk is. Bij de random bundel (onderste) is het patroon aan het einde anders gerangschikt dan aan het begin.

Glasvezel heeft een aantal belangrijke voordelen: de afstand van een glasvezelverbinding kan tot 2 km of meer bedragen en glasvezel is weinig gevoelig voor storingen. 

In een school kun je het gebruik van glasvezel overwegen als je delen van een netwerk die meer dan 100 meter uit elkaar liggen met elkaar wilt verbinden.

Glasvezel is ook bijzonder nuttig om verschillende gebouwen met elkaar te verbinden. Glasvezel heeft weinig tot geen last van storingen want de kabel bestaat uit glas en glas is ongevoelig voor elektrische storingen (inert). 

Per verbinding heb je twee glasvezels nodig. Een glasvezelkabel bestaat minstens uit twee, maar vaak uit meerdere, glasvezels. Die vezels zitten in een beschermmantel. Er bestaan glasvezelkabels voor binnen die zo flexibel zijn als een een telefoondraad. Daarnaast zijn er glasvezelkabels met een stalen mantel die je in de grond kunt leggen.

Een glasvezel verbind je met een speciale 'verbinders' (connectoren) aan een tranceiver (ontvanger). Deze koppel je aan een hub of een netwerkkaart.

De glasvezelkabel maar ook de tranceivers en de installatiekosten maken een glasvezelverbinding duur. Maar daarvoor heb je dan ook een duurzame verbinding die geschikt is voor zeer hoge snelheden.

Activiteiten

Opdracht

1)  Er zijn geen spiegeltjes aan de binnenkant van de glasvezelkabel bevestigd. Toch kan een laserstraal in de kabel de bocht om. Hoe kan dit?

2)  In een ziekenhuis wordt er een camera aan een glasvezel gemaakt om in een lichaam te kijken zonder het open te maken. Probeer de werking uit te leggen.

3)  Hoe kan een dokter zo'n camera sturen?

4)  Waarom wordt er een camera gebruikt in plaats van opereren?

5)  Doe de proef zoals beschreven

Doe de proef

Bekijk de Presentatie

contact: info@techna.nl