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Die richtige Auswahl von Glasfaserkabeln und -steckern für spezifische Anwendungen gewinnt zunehmend an Bedeutung, da Glasfasersysteme immer mehr zum Übertragungsmedium für Kommunikations- und Luftfahrtanwendungen sowie Antennenverbindungen werden. Bei Anwendungen mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen müssen sorgfältige Entscheidungen getroffen werden. Dieser Artikel vermittelt das nötige Wissen, um beim Design eines Glasfasersystems die passenden Glasfaserkabel und -stecker auszuwählen.
Auswahl von Glasfaserkabeln
Bei der Auswahl eines Glasfaserkabels müssen Sie sowohl die Faserart als auch die Kabelkonstruktion auswählen.
Faserauswahl
Die drei wichtigsten Faserparameter, die bei der Auswahl der geeigneten Faser für eine Anwendung berücksichtigt werden, sind Bandbreite, Dämpfung und Kerndurchmesser.
Bandbreite: Die Bandbreite bei einer bestimmten Wellenlänge stellt die höchste sinusförmige Lichtmodulationsfrequenz dar, die durch eine Faserlänge mit einem optischen Signalverlust von 50 Prozent der Nullfrequenzkomponente übertragen werden kann. Die Bandbreite wird in Megahertz pro Kilometer Länge (MHz/km) angegeben.
Dämpfung: Die optische Dämpfung bezeichnet den Leistungsverlust optischer Strahlung einer bestimmten Wellenlänge in einer Faser. Sie wird in Dezibel optischer Leistung pro Kilometer (dB/km) angegeben. Die Dämpfung wird bestimmt, indem ein schmales Lichtspektrum in die gesamte Faserlänge eingekoppelt und die übertragene Intensität gemessen wird.
Kerndurchmesser: Der Faserkern ist der zentrale Bereich einer optischen Faser, dessen Brechungsindex höher ist als der des Fasermantels. Verschiedene Kerndurchmesser ermöglichen die effizienteste Lichteinkopplung von handelsüblichen Lichtquellen wie Laserdioden. Es gibt zwei grundlegende Fasertypen: Singlemode- und Multimodefasern. Singlemodefasern haben einen Kerndurchmesser von 8 bis 10 Mikrometern und werden üblicherweise für große Entfernungen und Anwendungen mit hoher Bandbreite eingesetzt. Multimodefasern haben einen Kerndurchmesser von 50 oder 62,5 Mikrometern und werden üblicherweise in Gebäuden verwendet. Die Abbildung unten zeigt Singlemode- und Multimodefasern mit unterschiedlichen Kerndurchmessern.
Auswahl der Kabelkonstruktion
Ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Spezifizierung von Glasfaserkabeln ist der Kabelaufbau. Es gibt drei Haupttypen von Kabelkonfigurationen: gepufferte Glasfaserkabel, Simplexkabel und Mehrkanalkabel.
Gepufferte Glasfaserkabel: Es gibt zwei Arten von gepufferten Glasfasern. Die erste ist die Konstruktion mit losem Pufferrohr, bei der die Faser in einem wasserdichten Polymerrohr mit einem deutlich größeren Innendurchmesser als die Faser selbst eingeschlossen ist. Diese Konstruktion bietet eine geringere Dämpfung des Kabels und eine hohe Isolation gegenüber äußeren Einflüssen. Kabel mit losem Pufferrohr werden typischerweise im Außenbereich eingesetzt und können sich an wechselnde Umgebungsbedingungen anpassen. Die zweite Bauart ist die Konstruktion mit engem Pufferrohr. Hierbei wird eine dicke Pufferschicht direkt auf die Faser aufgebracht. Diese Konstruktion ermöglicht kleinere, leichtere Bauformen und führt im Allgemeinen zu einem flexibleren Kabel. Ein Vergleich dieser beiden Kabelkonstruktionen ist unten dargestellt.
Simplex-Kabel: Ein Simplex-Glasfaserkabel besitzt nur eine eng gepufferte Glasfaser im Inneren des Kabelmantels. Simplex-Glasfaserkabel werden typischerweise als Verbindungskabel kategorisiert und dienen der Herstellung von Verbindungen vor dem Patchpanel. Sie sind für die Serienfertigung konzipiert, wo Konsistenz und Gleichmäßigkeit für einen schnellen und effizienten Betrieb unerlässlich sind.
Mehrkanalkabel: Durch die Bündelung mehrerer Fasern in einem Kabel entsteht ein Mehrkanalkabel. Dieses Kabel verfügt üblicherweise über ein zentrales oder externes Zugentlastungselement, um das die Fasern gebündelt sind. Ein Außenmantel hält das Kabel zusammen.
Auswahl von Glasfasersteckern
Steckverbinder sind ein integraler Bestandteil der Verkabelungsinfrastruktur und gewährleisten den Informationsfluss zwischen Kabeln oder Geräten. Es gibt verschiedene Steckverbindertypen, darunter LC, FC, ST, SC, MTRJ, MPO, MTP, DIN, E2000, MU usw. Die Auswahl des passenden Steckverbinders ist daher eine wichtige Entscheidung bei der Planung eines Glasfasersystems. Dabei müssen Fasertypen, Polierarten und die Anzahl der Fasern berücksichtigt werden.
Polierarten: Es gibt im Wesentlichen drei Polierarten: PC (Physical Contact), APC (Angled Physical Contact) und UPC (Ultra Physical Contact). PC, UPC und APC beziehen sich auf die Art der Politur der Aderendhülse von Glasfasersteckern. PC-Stecker werden in vielen Anwendungen eingesetzt. UPC-Stecker finden häufig Verwendung in digitalen Systemen, Kabelfernsehen (CATV) und Telefonanlagen. APC-Stecker werden bevorzugt für CATV- und analoge Systeme verwendet. Die Abbildung unten veranschaulicht diese drei Polierarten.
Fasertypen: Singlemode- und Multimode-Glasfasern sind die beiden gängigsten Fasertypen. Dementsprechend gibt es Singlemode- und Multimode-Steckverbinder. ST- und MTRJ-Steckverbinder sind weit verbreitete Steckverbinder für Multimode-Netzwerke. LC- und SC-Steckverbinder werden häufig in Singlemode-Systemen eingesetzt. Singlemode-Glasfasersteckverbinder können mit PC-, UPC- oder APC-Politur versehen sein, während Multimode-Glasfasersteckverbinder nur mit PC- oder UPC-Politur erhältlich sind.
Anzahl der Fasern: Simplex-Steckverbinder bedeuten, dass nur eine Faser im Stecker terminiert ist. Zu den Simplex-Steckverbindern gehören FC, ST, SC, LC, MU und SMA. Duplex-Steckverbinder bedeuten, dass zwei Fasern im Stecker terminiert sind. Zu den Duplex-Steckverbindern gehören SC, LC, MU und MTRJ. Mehrfaser-Steckverbinder bedeuten, dass mehr als zwei Fasern (bis zu 24 Fasern) im Stecker terminiert sind. Dies sind üblicherweise Bandfasern mit 4, 6, 8, 12 und 24 Fasern. Der gebräuchlichste Bandfaser-Steckverbinder ist der MT-Steckverbinder.
Abschluss
Der Schlüssel zum erfolgreichen Design eines Glasfasersystems liegt im Verständnis der Leistungsfähigkeit und Anwendungsbereiche verschiedener Fasertypen, Kabelkonstruktionen und optischer Steckverbinder sowie in der Auswahl der passenden Komponenten. fiber-mart.com bietet eine breite Palette an Glasfaserkabeln und -steckern. Glasfaserkabel sind als Singlemode-, Multimode- oder polarisationserhaltende Kabel erhältlich und erfüllen die Anforderungen an Festigkeit und Flexibilität moderner Glasfaserverbindungen.
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