Audioquest Forest OptiLink

Wäre die Lichtquelle ein kohärenter Laserstrahl, der in ein Vakuum abgestrahlt wird, würden die Lichtbündel geradlinig bleiben und alle gleichzeitig an ihrem Bestimmungsort eintreffen. Selbst wenn die LED-Lichtquelle in einem Toslink-System zusammenhängend strahlen würde, würde das Licht beim Eintritt in das Glasfaserkabel aufgrund von Fehlern und Unreinheiten der Fasern gestreut. Dies ist als Amplitudenverlust messbar; allerdings ist die Amplitude nicht das Problem: 50 % Verlust hätten auf die Klangqualität keine Auswirkungen.

Das Problem ist, dass das gestreute Licht zwar durch das Kabel gelangt, aber dabei nicht den direkten Weg zurücklegt. Dieses fehlende Stück des Signals hindert den für die Dekodierung zuständigen Computer daran, seine Arbeit fehlerfrei – oder überhaupt – zu tun. Die Schwierigkeiten beim Dekodieren zeigen sich zunächst bei den höheren Frequenzen, so dass verringerte Bandbreite ein messbarer Beleg für die Streuung des Lichts durch die Fasern ist.

Es gibt einen weiteren schwerwiegenden Streuungsmechanismus im Toslink-System. Die Faser ist mit 1,0 mm Durchmesser relativ dick und die LED-Lichtquelle ebenfalls relativ groß, so dass das Licht in vielen verschiedenen Winkeln in die Faser “gesprüht” wird. Selbst wenn die Faser absolut perfekt wäre, käme es zu Zeitverschiebungen im Signal, weil die Lichtbündel in verschiedenen Winkeln in die Faser eintreten und deshalb unterschiedlich lange Wege zurücklegen, bis sie mit unterschiedlich großer Verzögerung ankommen. Eine umfassende Lösung für dieses Problem ist es, Hunderte deutlich kleinerer Fasern zu einem 1,0-mm-Bündel zusammenzufassen. Dadurch sind die Winkel, in denen das Licht in diese Faser eintreten kann, begrenzt, es gibt wesentlich weniger Unterschiede und damit weniger Streuung über die Zeit. Dieser durch die enge Öffnung erzielte Effekt ist vergleichbar mit dem Prinzip bei einer Lochkamera, die Fotos ohne Linse machen kann: Indem das Licht nur in einem begrenzten Winkel durchgelassen wird, kann die Kamera ein Foto aufnehmen – würde man die Linse von einer Kamera mit größerer Öffnung entfernen, wäre Fotografie unmöglich. Durch ein Mehrfaserkabel dringt weniger Licht, aber das Licht, das durch das Kabel reist, kommt innerhalb eines wesentlich kleineren Zeitfensters am anderen Ende an.