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Wie wir alle wissen, werden Multimode-Fasern üblicherweise in OM1, OM2, OM3 und OM4 unterteilt. Wie sieht es dann mit Singlemode-Fasern aus? Tatsächlich scheinen die Typen von Singlemode-Fasern viel komplexer zu sein als die von Multimode-Fasern. Es gibt zwei Hauptquellen für die Spezifikation von Singlemode-Glasfasern. Eine davon ist die ITU-T G.65x-Reihe und die andere ist IEC 60793-2-50 (veröffentlicht als BS EN 60793-2-50). Anstatt sowohl auf die ITU-T- als auch auf die IEC-Terminologie zu verweisen, beschränke ich mich in diesem Artikel auf die einfachere ITU-T G.65x. Es gibt 19 verschiedene von der ITU-T definierte Singlemode-Glasfaser-Spezifikationen.
Jeder Typ hat seinen eigenen Anwendungsbereich, und die Entwicklung dieser Glasfaserspezifikationen spiegelt die Entwicklung der Übertragungssystemtechnologie von den ersten Singlemode-Glasfasern bis heute wider. Die Wahl der richtigen Glasfaser für Ihr Projekt kann hinsichtlich Leistung, Kosten, Zuverlässigkeit und Sicherheit entscheidend sein. In diesem Beitrag erläutere ich die Unterschiede zwischen den Spezifikationen der Singlemode-Glasfaserfamilien der G.65x-Serie etwas genauer. Ich hoffe, Ihnen bei der Entscheidungsfindung zu helfen.
G.652
Die ITU-T G.652-Faser wird auch als Standard-SMF (Singlemode-Faser) bezeichnet und ist die am häufigsten eingesetzte Faser. Es gibt sie in vier Varianten (A, B, C, D). A und B haben einen Wasserpeak. C und D eliminieren den Wasserpeak für den Betrieb im gesamten Spektrum. Die Fasern G.652.A und G.652.B sind für eine Wellenlänge ohne Dispersion um 1310 nm ausgelegt und daher für den Betrieb im 1310-nm-Band optimiert. Sie können auch im 1550-nm-Band betrieben werden, sind aber aufgrund der hohen Dispersion nicht für diesen Bereich optimiert. Diese Glasfasern werden üblicherweise in LAN-, MAN- und Zugangsnetzsystemen verwendet. Die neueren Varianten (G.652.C und G.652.D) haben einen reduzierten Wasserpeak, sodass sie im Wellenlängenbereich zwischen 1310 nm und 1550 nm verwendet werden können und CWDM-Übertragung (Coarse Wavelength Division Multiplexed) unterstützen.
G.653
Die G.653-Faser wurde entwickelt, um diesen Konflikt zwischen der besten Bandbreite bei einer Wellenlänge und dem geringsten Verlust bei einer anderen zu lösen. Sie verwendet eine komplexere Struktur im Kernbereich und eine sehr kleine Kernfläche. Die Wellenlänge der Null-chromatischen Dispersion wurde auf 1550 nm nach oben verschoben, um mit den geringsten Verlusten in der Faser übereinzustimmen. Aus diesem Grund wird die G.653-Faser auch als dispersionsverschobene Faser (DSF) bezeichnet. G.653 hat eine reduzierte Kerngröße, die für Langstrecken-Singlemode-Übertragungssysteme mit erbiumdotierten Faserverstärkern (EDFA) optimiert ist. Die hohe Leistungskonzentration im Faserkern kann jedoch nichtlineare Effekte erzeugen. Eines der problematischsten Probleme, die Vierwellenmischung (FWM), tritt in einem CWDM-System (Dense Wavelength Division Multiplexed) mit Null-chromatischer Dispersion auf und verursacht inakzeptables Übersprechen und Interferenzen zwischen den Kanälen.
G.654
Die G.654-Spezifikationen tragen den Titel „Eigenschaften einer Cut-off-verschobenen Singlemode-Glasfaser und eines Kabels“. Sie verwenden einen größeren Kern aus reinem Quarzglas, um die gleiche Langstreckenleistung bei geringer Dämpfung im 1550-nm-Band zu erreichen. Sie weisen üblicherweise auch eine hohe chromatische Dispersion bei 1550 nm auf, sind aber nicht für den Betrieb bei 1310 nm ausgelegt. G.654-Fasern können höhere Leistungspegel zwischen 1500 nm und 1600 nm verarbeiten und sind hauptsächlich für erweiterte Langstrecken-Unterwasseranwendungen konzipiert.
G.655
G.655 ist als nicht-zero dispersionsverschobene Faser (NZDSF) bekannt. Sie weist eine geringe, kontrollierte chromatische Dispersion im C-Band (1530–1560 nm) auf, wo Verstärker am besten funktionieren, und hat einen größeren Kernbereich als G.653-Fasern. NZDSF-Fasern überwinden Probleme im Zusammenhang mit Vierwellenmischung und anderen nichtlinearen Effekten, indem sie die Nulldispersionswellenlänge außerhalb des Betriebsfensters von 1550 nm verschieben. Es gibt zwei Arten von NZDSF, die als (-D)NZDSF und (+D)NZDSF bezeichnet werden. Sie haben eine negative bzw. positive Steigung gegenüber der Wellenlänge. Das folgende Bild zeigt die Dispersionseigenschaften der vier wichtigsten Singlemode-Fasertypen. Die typische chromatische Dispersion einer G.652-kompatiblen Faser beträgt 17 ps/nm/km. G.655-Fasern wurden hauptsächlich zur Unterstützung von Langstreckensystemen mit DWDM-Übertragung verwendet.
G.656
Neben Fasern, die über einen bestimmten Wellenlängenbereich hinweg gut funktionieren, gibt es auch solche, die für bestimmte Wellenlängen optimal ausgelegt sind. Dies ist die G.656, auch Medium Dispersion Fiber (MDF) genannt. Sie ist für den lokalen Zugang und Langstreckenfasern konzipiert und bietet eine gute Leistung bei 1460 nm und 1625 nm. Dieser Fasertyp wurde entwickelt, um Langstreckensysteme zu unterstützen, die CWDM- und DWDM-Übertragung über den angegebenen Wellenlängenbereich nutzen. Gleichzeitig ermöglicht er den einfacheren Einsatz von CWDM in Ballungsgebieten und erhöht die Kapazität von Fasern in DWDM-Systemen.
G.657
Aus dem obigen Abschnitt wissen wir, dass verschiedene Arten von Singlemode-Fasern unterschiedliche Anwendungsbereiche haben. Da G.657 mit G.652 kompatibel ist, werden Planer und Installateure häufig auf sie stoßen. G657 hat einen größeren Biegeradius als G.652 und eignet sich daher besonders für FTTH-Anwendungen. Aufgrund von Problemen mit G.643 in WDM-Systemen wird es nur noch selten eingesetzt und durch G.655 ersetzt. G.654 wird hauptsächlich im Unterwasserbereich eingesetzt. Dieser Abschnitt soll Ihnen ein klares Verständnis dieser Singlemode-Fasern vermitteln und Ihnen bei der richtigen Entscheidung helfen.
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