Die PMMA-SI-POF

Die Abkürzung SI (Stufenprofilindex) bezeichnet Fasern mit homogenem Kern. Dieser Kern aus PMMA (Polymethylmetacrylat) ist von einem dünnen Mantel (10 µm) aus fluoriertem Polymer umgeben, der einen um einige Prozent kleineren Brechungsindex besitzt. Durch Totalreflexion wird das Licht im Kern geführt. Die kleinsten Dämpfungen werden bei 520 nm (grün), 560 nm (gelb) und 650 nm (rot) erreicht. SI-PMMA-POF mit 1 mm Kerndurchmesser stellen bislang die überragende Mehrheit der praktisch eingesetzten Polymerfasern.

 

Durch die Unterschiede der Laufzeit verschiedener Lichtstrahlen im Kern kommt es zur Aufweitung der eingekoppelten Lichtimpulse. Dabei sind die Unterschiede in den Laufzeiten umso größer, je größer der Brechzahlunterschied zwischen Kern und Mantel ist (zumeist über die Numerische Apertur beschrieben). Die sogenannte Standard-POF hat einen Indexunterschied von knapp 5%. Das ermöglicht einen maximalen Winkel von 20° gegenüber der Faserachse. Entsprechend sind die Strahlen mit dem größten Winkel ca. 5% langsamer.

Für eine 50 m lange SI-POF ergeben sich theoretisch Laufzeiten mit 12 ns Differenz. In der Praxis sorgen Modenmischung und eine starke Dämpfung der „schrägen“ Strahlen, daß die realen Laufzeitdifferenzen nut etwa 1/3 des theoretischen Wertes betragen. Die Bandbreite einer 50 m SI­‑POF ist damit ca. 100 MHz. Damit sind ohne weitere Maßnahmen Bitraten bis ca. 200 Mbit/s über 50 m möglich (entsprechend höher für kürzere Strecken). In den letzten Jahren wurden mit speziellen Übertragungsverfahren (Entzerrung, OFDM) tatsächlich »1.000 Mbit/s über 50 m erreicht.

Veränderte Brechzahlprofile gestatten noch höhere Datenraten. Die maximale Einsatztempe­ratur der PMMA-POF liegt, je nach Anwendung, bei +70°C bis +85°C.