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Die Frage, die mir scheinbar immer wieder gestellt wird, lautet: „Welche Glasfaser-Steckverbinder verwende ich, wenn ich Multimode- und Singlemode-Glasfasern in nicht standardmäßigen Größen habe?“ Die Häufigkeit dieser Frage hat mich zu diesem Blogbeitrag veranlasst. Es kann sehr frustrierend sein, wenn Installateure und Techniker mit dieser Situation konfrontiert werden. Die richtige Glasfaser wurde zwar identifiziert, aber was nützt mir das, wenn ich die Steckverbinder nicht installieren kann? Glücklicherweise gibt es Antworten, und ich hoffe, Ihnen einige Ihrer Sorgen nehmen zu können.
Die meisten Telekommunikationsprojekte nutzen Standardausrüstung und leicht verfügbare Fasern. Doch was passiert, wenn dies nicht der Fall ist? Die Standard-Glasfaserverbinder im LC-, SC-, ST- und FC-Stil mit Ferrulenlöchern von etwa 126 µm reichen in 99 % der Fälle aus. In nicht standardmäßigen Anwendungen wie der Medizin-, Automobil-, Hochspannungs- und anderen Bereichen werden jedoch Spezialfasern verwendet, bei denen die Standards nicht funktionieren.
Nicht standardmäßige (Spezial-, Großkern-)Faser
Wie die meisten von uns wissen, besteht ein Standard- Singlemode-Glasfaserkabel aus einem 9-µm-Glaskern und einem 125-µm-Mantel (9/125). Multimode-Standards sind 50/125 und der alte nordamerikanische Standard 62,5/125. Viele optische Anwendungen außerhalb der Telekommunikation nutzen nicht-standardisierte Fasern. Nachfolgend finden Sie eine Liste einiger dieser Fasern:
100/140 – Diese Faser ist an ihrer grünen Mantelfarbe erkennbar und hat eine typische Dämpfung von etwa 4 dB/km.
200/230 – 200/230 hat typischerweise einen blauen Mantel und eine Standarddämpfung von 6 dB/km. Sie werden feststellen, dass mit zunehmender Größe der Faserkerne auch die Standarddämpfung zunimmt.
960/1000 – Diese Faser wird aus Kunststoff anstelle des üblichen Glases hergestellt. Sie ist üblicherweise schwarz ummantelt und wird häufig für optische Audiokabel verwendet. Aufgrund ihrer Dämpfung von 300 dB/km eignet sie sich nur für Kurzstreckenübertragungen.
Es sind auch Fasern mit großem Kern erhältlich: 300/330, 400/440, 500/550/600/660, 800/880 und viele andere, zu zahlreich, um sie alle aufzuzählen.
Präzisionsgebohrte Glasfaser-Steckverbinder
Spezialfasern sind nicht mit den standardmäßigen 126-µm-Glasfasersteckern kompatibel, daher muss der Techniker nach alternativen Lösungen suchen. Betrachten wir zunächst die Komponenten eines Glasfasersteckers:
Der Glasfaseranschluss:
Zugentlastungstülle
Die Zugentlastungsmanschette ermöglicht es der Faser, ihren Biegeradius beim Austritt aus dem Stecker beizubehalten. Ein Stecker ohne Zugentlastungsmanschette würde die Faser knicken, was zu Dämpfung (Verlust) oder möglicherweise zu einem Bruch der Faser selbst führen würde. Es ist wichtig, dass die Zugentlastungsmanschette nicht festgeklebt wird, da dies die Feder im Stecker behindert. Daher sollte die Zugentlastungsmanschette einfach auf den Steckerkörper aufgesteckt werden.
Steckverbindergehäuse
Der Steckerkörper hält die Ferrule an ihrem Platz und ermöglicht das Crimpen des Steckers mit der Faser und dem Körper mithilfe einer Crimphülse. Steckverbinder, die nur mit der Faser und nicht mit dem Körper gecrimpt werden (wie z. B. ein ST), ermöglichen ein Ausfedern der Ferrule, wenn Kraft auf die Faser ausgeübt wird. Deshalb sind LC-, SC- und FC-Steckverbinder doppelt gecrimpt und bieten den Vorteil einer nicht-optischen Trennung.
Die Zwinge
Die wichtigste Komponente eines jeden Steckverbinders ist die Ferrule. Früher wurden Ferrulen aus Edelstahl gefertigt, heute werden sie jedoch aufgrund von Leistungseinbußen meist aus Keramik (Zirkonoxid) hergestellt. Ihre Hauptfunktion besteht darin, die Faser präzise zu halten, um die Übertragung des optischen Signals zu ermöglichen. Die meisten Standard-Ferrulen haben eine Lochgröße von 126 µm.
Bei der Verwendung von Spezialfasern/unüblichen Fasern (mit großem Kern) sind Ferrulen mit größeren Löchern oft nicht verfügbar. Wenn größere Löcher benötigt werden, muss die Ferrule entsprechend gebohrt werden.
Beim Bohren einer Keramik-Steckverbinderhülse treten Probleme auf, die die Lochtoleranz und Konzentrizität beeinträchtigen. Während des Bohrvorgangs splittert und blättert das Keramikmaterial ab, wodurch die Hülse unbrauchbar wird. Aus diesem Grund ist Edelstahllegierung der einzige Hülsentyp, der zuverlässig gebohrt werden kann.
Beim Bohren von Ferrulen aus Edelstahllegierungen reichen die Größen normalerweise von 250 µm bis zu 1550 µm. Diese Größen sind in Schritten von 10 µm unterteilt (z. B. 310 µm, 320 µm, 330 µm usw.). Bei der Herstellung dieser gebohrten Ferrulen werden die Spezifikationen für Lochtoleranz, Konzentrizität, Länge und Durchmesser gemessen und mit Pass/Fail-Kriterien versehen. Einige Unternehmen bieten ihre gebohrten Ferrulen in zwei Ausführungen an: Standard und Premium. Ein standardmäßig gebohrter optischer Verbinder hat eine Lochtoleranzspezifikation von -10 µm/+50 µm und einen Konzentrizitätswert von +/- 50 µm. Premium-gebohrte Verbinder haben engere Toleranzen. Wenn also eine höhere Leistung (geringe Dämpfung) erforderlich ist, ist das Premium-Produkt die Lösung. Premium-gebohrte optische Ferrulen haben eine Lochtoleranzspezifikation von -4 µm/+10 µm und einen Konzentrizitätswert von +/- 25 µm. Die Premium-Ferrule ermöglicht eine bessere Lichtdurchlässigkeit, was diesen Steckverbinder zum beliebtesten aller gebohrten Steckverbinder macht.
Beachten Sie, dass die Ferrule nicht gebohrt werden kann, während sie sich im Steckergehäuse befindet. Alle Ferrulen werden vor der Herstellung des Steckers gebohrt. Sobald die Ferrule gebohrt ist und alle Spezifikationen erfüllt, wird sie in den fertigen Stecker eingebaut. Oft (z. B. bei medizinischen Geräten) wird nur die Ferrule auf der Faser montiert, während das Gehäuse und die Zugentlastung außen bleiben.
Wichtig zu beachten ist auch, dass die älteren SMA905- und SMA906-Steckverbinder gebohrt werden können und häufig in Militär-, Medizin-, Luft- und Raumfahrt- und Forschungseinrichtungen eingesetzt werden, wo Laser mit höherer Leistung und Wärmeableitung erforderlich sind. Der SMA-Steckverbinder verwendet eine größere 3-mm-Ferrule im Vergleich zu den üblichen 2,5 mm für SC-, FC- und ST-Steckverbinder und den 1,25 mm für LC-Steckverbinder.
Installation des optischen Steckers
Nachdem Sie den richtigen Steckertyp (ST, FC, SC, LC) und die passende Bohrlochgröße ermittelt haben, stellt sich die Frage: „Wie installiere ich diese Stecker?“ Bei Standard-Glasfasersteckern (Dutzende Hersteller) gibt es im Grunde nur drei Möglichkeiten, den Stecker auf der Glasfaser zu installieren. Diese Optionen sind:
Hand-/Maschinenpolieren
Alle Glasfasersteckverbinder werden mit diesem Epoxid-/Polierverfahren hergestellt. In den letzten zehn Jahren hat sich die Glasfaserindustrie von diesem Verfahren abgewandt. Arbeitsaufwand, Verbrauchsmaterial, Qualifikationsniveau und Gesamtqualität machen dieses Verfahren für die Konfektionierung von Feldsteckverbindern überflüssig. Die Idee dahinter ist, diese Aufgabe den Fertigungsexperten der Branche zu überlassen.
Mechanische Steckverbinder
Ein mechanischer Steckverbinder wird vom Hersteller gefertigt und maschinell poliert. Ein kleines Stück Faser wird in den Steckverbinder eingesetzt. Diese Faser wird auf der Rückseite der Ferrule präzise gespalten und das Ende anschließend maschinell poliert. Der Installateur spaltet die Faser einfach, führt sie in den mechanischen Steckverbinder ein und klemmt sie fest. Die Verwendung mechanischer Steckverbinder reduziert den Arbeitsaufwand und die erforderlichen Fachkenntnisse des Technikers erheblich. Diese Steckverbinder sind zwar teurer als Epoxid-Steckverbinder, aber die Einsparungen bei den Arbeitskosten überwiegen in der Regel.
Fusionsgespleißter Steckverbinder
Die meisten Menschen glauben, dass Fusionsspleißgeräte zum Verlängern und Reparieren von Glasfaserkabeln verwendet werden. Das stimmt zwar, doch die häufigste Verwendung eines Fusionsspleißgeräts ist das Anbringen vorgefertigter Pigtails oder der neueren Splice-on-Connectors (SOC). Obwohl die Investition in ein Fusionsspleißgerät diesen Prozess oft teuer macht, ist das Fusionsspleißen eines Steckverbinders in Wirklichkeit die kostengünstigste, arbeitssparendste und qualitativ hochwertigste Methode zur Installation eines werkseitig hergestellten Steckverbinders.
Nachdem wir nun die Installationsprozesse für Glasfasersteckverbinder vor Ort beschrieben haben, stellt sich die Frage, wie diese auf großkernige/spezialisierte/nicht standardmäßig gebohrte Steckverbinder angewendet werden können. Tatsächlich gibt es nur zwei Möglichkeiten. Fusionsspleißgeräte können diese Spezialfasern nicht spleißen, und es gibt derzeit keine mechanischen Steckverbinder, die mit diesen großkernigen Fasern verwendet werden können. Somit bleibt uns nur die Möglichkeit, diese Steckverbinder vor Ort mit Epoxidharz oder Handpolierverfahren zu installieren oder das Kabel mit den bereits installierten Steckverbindern von einem Glasfaserhersteller zu kaufen. Die naheliegendste Lösung ist, Ihre Kabel von einem renommierten Unternehmen für Glasfaserkonfektionierung fertigen zu lassen. Diese vorkonfektionierten Kabel werden professionell gefertigt und geprüft; Ihre Aufgabe besteht lediglich darin, das Kabel zu installieren.
Bedenken Sie, dass es bei der Verwendung von Spezialfasern/Fasern mit großem Kern Lösungen für Ihre Anschlussanforderungen gibt und dass die Antwort in den meisten Fällen ein präzisionsgebohrter Glasfaseranschluss ist.
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