Glasfaser

Grundlagen

Glasfaser-Übertragungsstrecken sind das Mittel der Wahl, wenn es darum geht, störungsfreie und abhörsichere Datenübertragungen über große Distanzen und / oder in störverseuchter Umgebung zu realisieren.

Glasfaser-Kabel

Vom physikalischen Aufbau lassen sich Glasfaserkabel in drei Gruppen unterteilen:

• Multimode - Stufenindexfasern sind Fasern mit konstantem Brechnungsindex innerhalb des Faserkerns. Die Weiterleitung des Lichts erfolgt durch Totalreflektion des Lichts an der Grenzschicht zwischen Faserkern und Fasermantel. Stufenindexfasern haben den Nachteil, dass das Licht innerhalb des Kabels auf unterschiedlichen Wegen unterschiedliche Laufzeiten besitzt und das Nutzsignal durch diesen Effekt stark verfälscht wird. Aus diesem Grunde werden Stufenindex-Fasern heute nur noch selten verwendet.

• Multimode - Gradientenfasern sind Fasern mit variablem Brechungsindex innerhalb des Faserkerns. Durch den variablen Brechungsindex wird das Licht zur Mitte des Faserkerns gelenkt. Der Kerndurchmesser beträgt 50 bzw. 62,5µm

• Monomode - Fasern besitzen ein Stufenindexprofil und einen extrem geringen Durchmesser des Faserkerns von lediglich 9µm. Durch diesen Kabelaufbau kann sich das Licht (im Gegensatz zu den oben beschrieben Kabeltypen) nur auf einem einzigen Weg durch das Kabel ausbreiten. Die Signalverzerrungen werden auf ein Minimum reduziert und es lassen sich Verbindungen über große Distanzen bei gleichzeitig hohen Bandbreiten realisieren. Dieser Vorteil wird jedoch damit erkauft, dass Monomode-Fasern durch den geringen Kerndurchmesser sehr hohe Forderungen an die Verarbeitungsverfahren stellen und die Komponenten mit Monomode-Schnittstellen ein beachtliches Preisniveau besitzen.

W&T Interfaces unterstützen zur Zeit ausschließlich die Verwendung von Multimode-Gradientenfasern.

Steckverbinder

Zur Verbindung von Glasfaserkabeln mit den Endgeräten hat sich eine Vielzahl verschiedener Anschlussformen etabliert. Die gängigsten Ausführungsformen sind:

• ST - Steckverbinder (mit Bajonett-Verschluss)
  

• SMA - Steckverbinder (mit Gewinde)
  

• SC - Steckverbinder (Steckverbinder mit automatischer Verriegelung)
  

W&T Interfaces sind standardmäßig mit den verbreiteten ST-Steckverbindern ausgerüstet, SMA-Varianten sind jedoch in der Regel kurzfristig als Sonderversion realisierbar. Bitte fragen Sie uns bei Bedarf!

Optisches Budget und Leitungslänge

Mit Hilfe des optischen Budgets von Glasfaser-Übertragungseinrichtungen lässt sich die erlaubte Dämpfung zwischen den beiden Endgeräten und damit indirekt die maximal zulässige Leitungslänge kalkulieren.

In jedem Fall sollten Sie bei der Abschätzung von den im Datenblatt angegebenen Minimalwerten der Komponenten ausgehen, um eine Funktion der Übertragungsstrecke unter allen Bedingungen (z.B. im gesamten Temperaturbereich oder bei Spannungsversorgungs-Schwankungen) sicherzustellen.

Zusätzlich sollte das optische Budget mit der projektierten Übertragungsstrecke nicht vollständig ausgereizt werden. Eine Sicherheitsmarge von 1,5..2dB ist sinnvoll, um eventuelle Alterungen der Komponenten auffangen zu können. Die Datenblattangaben für die Ausgangsleistung von Glasfaser-Emittern differieren z.B. um etwa 1dB, je nachdem, ob die Ausgangsleistung zum BOL- (Beginning of life) oder EOL- (End of life) Zeitpunkt betrachtet wird.

Verwendete Wellenlängen

Glasfaserkabel besitzen die Eigenschaft, nicht für jede Wellenlänge des Lichts gleichmäßig transparent zu sein. Es gibt einige bevorzugte Bereiche (die sogenannten "optischen Fenster"), in denen das Medium eine besonders geringe Dämpfung aufweist und die für die Datenübertragung genutzt werden:

• 850 nm: Erstes optisches Fenster, Dämpfung < 2,7dB bei einer 50µm - Multimode-Faser
• 1300nm: Zweites optisches Fenster, Dämpfung < 0,8dB bei einer 50µm - Multimode-Faser
• 1550nm: Drittes optisches Fenster, findet ausschließlich im Monomode-Bereich Verwendung