LWL Technik

 

Die Abkürzung LWL steht für Lichtwellenleiter

es gibt verschiedene Typen von Lichtwellenleitern wie Monomode- oder Multimode-LWL.

im Gegensatz zu kupferbasierten Leitungen übernehmen beim Lichtwellenleiter nicht Elektronen den Transport der Informationen, sondern Lichtteilchen.

 

Sollen Daten über einen LWL übertragen werde, ist zunächst die Wandlung der elektrischen Signale in optische Signale notwendig.

Diese werden an einem Ende der Glasfaser über Leucht- oder Laserdioden eingespeist und nach der Übertragung wieder in elektrische Signale verwandelt.

 

 Monomode-Faser

 Multimode-Faser

 

Unterschiede zwischen Lichtwellenleitern und kupferbasierten Leitungen

 

Vorteile:

  • hohe Bandbreiten und Reichweiten
  • keine Störungen durch benachbarte Glasfasern (parallele Verlegung von LWL möglich)
  • keine Störungen durch elektromagnetische Felder
  • galvanische Trennung der mit LWL verbundenen Komponenten ( Erdung des Kabels überflüssig)
  • keine Schäden durch Kurzschluss möglich
  • hohe Abhörsicherheit
  • geringere Anzahl an Zwischenverstärkern notwendig
  • keine entfernungsabhängigen Verluste durch elektrische Widerstände, Kapazitäten und Induktivitäten
  • geringe Dämpfung der Signale
  • hohe Übertragungsraten durch die parallele Verwendung mehrerer Trägerwellen unterschiedlichen Farbspektrums möglich

Nachteile:

 

  • höhere Sorgfalt und Präzision bei der Verlegung von Lichtwellenleitern erforderlich
  • aufwendigere Verbindungstechnik bei der Kopplung von Glasfasern
  • höhere Kosten bei der Anschaffung von Lichtwellenleitern
  • höhere Kosten für die benötigte Messtechnik
  • höhere Empfindlichkeit gegenüber mechanischen Belastungen
  • geringere maximale Krümmungsradien bei der Verlegung der LWL
  • keine elektrische Energieversorgung über die Glasfaser möglich (Stichwort Power over Ethernet - PoE)

 

Steckverbindungen und Steckertypen

FC/PC-Stecker 

ST-Stecker 

SC-Stecker Monomode: 

SC-Stecker Multimode: 

LC-Stecker: 

E-2000 Stecker

 

Spleißverbindungen

Lichtwellenleiter werden mit einem speziellen Lichtbogenspleißgerät gespleißt, wobei Verlegekabel an ihren Enden mit jeweiligen "Pigtails" - kurze Einzelfasern mit LWL-Steckverbindern an einem Ende - verbunden werden.

Das Spleißgerät justiert die lichtleitenden Kerne der beiden Enden der zu spleißenden Glasfasern punktgenau aufeinander.

Anschließend werden die Fasern mit einem Lichtbogen miteinander verschmolzen (verschweißt).

Da hierbei kein zusätzliches Material hinzugefügt wird, wie beim Gasschweißen oder Löten , spricht man von einem "Fusions-Spleiß".

Das Justieren geschieht bei modernen Geräten vollautomatisch.

Fertige Glasfaserspleiße werden in Spleißboxen untergebracht.

 

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Spleißbox

 

Mini Spleißverteiler 

Wandverteiler 

Wandverteiler IP 66 

10 ° Spleißbox 

19 ° Spleißbox

 Spleißgeräte

 

Abhängig von der Qualität des Spleißvorgangs werden an den Spleißstellen Dämpfungenwerte um 0,3 dB,

bei guten Spleißen auch unter 0,02 dB erreicht.

Bei Geräten der neueren Generation wird die Ausrichtung automatisch durch Motoren vorgenommen.

Hierbei unterscheidet man die Kern- und die Mantelzentrierung.

Bei der Kernzentrierung (in der Regel bei Monomode-Fasern) werden die Faserkerne aufeinander justiert.

Ein eventueller Kernversatz gegenüber dem Mantel wird korrigiert.

bei der Mantelzentrierung (in der regel bei Multimode-Fasern) werden die Fasern mittels elektronischer

Bildverarbeitung von dem Spleiß aufeinander justiert.

 

Beim Arbeiten mit guten Geräten liegt der Dämpfungswert erfahrungsgemäß bei max. 0,1 dB.

Messungen werden mittels spezieller Messgeräte, u.a. optische Zeitbereichsrefelktormetrie 

(Optical Time Domain Reflectometry - OTDR), durchgeführt.

Eine gute Spleißverbindung sollte eine Dämpfung kleiner 0,3 dB auf der gesamten Strecke aufweisen.

Fertige Glasfaserspleiße werden in Spleißboxen untergebracht.

 

OTDR

eine OTDR Messung gibt Auskunft über:

  • Faserlänge in λ km ν m
  • Gesamtdämpfung der Faser in λ dB dB/km (Dämpfungsbelag)
  • Stecker- / Spleißdämpfung in dB Dämpfung (Stecker und Spleiß)
  • λ dB Return Loss (Stecker)

 

Dämpfungsmessung

 Optimal ist die Messung unter Verwendung von Vor und Nachlauf.

zur Dämpfungsbeurteilung wird ein Marker vor den Reflex des ersten Steckers und der Endmarker nach der letzten Steckung gesetzt .

Die Gesamtdämpfung beinhaltet somit sowohl die Steckung am Anfang, als auch am Ende der Faser.

 

Vorlauf- / Nachlauffasern

Vorlauf- bzw. Nachlauffasern sind spezielle Fasern, die für OTDR-Messungen an LWL-Strecken notwendig sind. für eine verlässliche OTDR-Messung benötigt man eine Vorlauffaser und eine Nachlauffaser.

Die Vorlauffaser wird bei der Mess-Strecke vorgschaltet, um die erste Steckverbindung messen und beurteilen zu können.

Um auch das Streckenende in der Messung dokumentieren zu können wird die Nachlauffaser der Strecke Nachgeschaltet.