Siliziumphotonik
Was ist der Hauptgrund, weshalb bei schnellen Verbindungen über einige m oder mehr, etwa zwischen Racks, Glasfasern gegenüber Kupferkabeln und Leiterplattenverbindungen im Vorteil sind?
- AWeil sich Licht mehr als zehnmal schneller ausbreitet als elektrische Signale in Kupferleitungen, sodass die Latenz fast verschwindet
- BWeil Glasfasern auch Strom leiten und somit gleichzeitig mit dem Signal Energie an Geräte übertragen können
- CWeil die Faserverluste kaum von der Signalgeschwindigkeit abhängen und selbst nach 1 km mit etwa 0,5 dB oder weniger gering sind
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Antwort: C. Weil die Faserverluste kaum von der Signalgeschwindigkeit abhängen und selbst nach 1 km mit etwa 0,5 dB oder weniger gering sind
Bei Kupferleitungen nehmen die Verluste durch Skineffekt und dielektrische Verluste mit steigender Signalfrequenz zu, sodass die Reichweite umso kürzer wird, je höher die Geschwindigkeit ist. Entzerrer und Retimer zum Ausgleich erhöhen die Leistungsaufnahme. Die Verluste von Glasfasern hängen dagegen kaum von der Modulationsgeschwindigkeit ab und sind bei Single-Mode-Fasern mit etwa 0,35 dB/km bei 1,31 µm und etwa 0,2 dB/km bei 1,55 µm gering; Fasern sind zudem dünn und leicht und unempfindlich gegen elektromagnetische Störungen. Elektrische Signale breiten sich in Kabeln und Leiterplatten ebenfalls mit etwa der Hälfte bis 80 % der Lichtgeschwindigkeit aus, was sich kaum von Licht in der Faser (etwa zwei Drittel der Lichtgeschwindigkeit) unterscheidet.