Lichtwellenleiter Grundlagen Beschreibung eines Lichtwellenleiters […] „Das Glas oder der Kunststoff , aus dem die Glasfaserkabel bestehen, ist so klar und rein, dass man durch eine hundert Kilometer dicke Mauer aus diesem Material eine Kerze brennen sehen könnte.“ […] www.eks-engel.de 26.05.2015 2 Vorteile von Lichtwellenleitern Leistungsfähigkeit Große Übertragungskapazität Hohe Reichweiten Geringe Abmessungen Geringe Signalverluste Sicherheit Schutz vor Zerstörung und Datenverlust bei Blitzeinschlag Galvanische Trennung Keine Funkenbildung bei mechanischem Defekt Reduzierung der Brandlast www.eks-engel.de 26.05.2015 3 Vorteile von Lichtwellenleitern Zuverlässigkeit Keine Störbeeinflussung durch elektromagnetische Felder Hohe Ausfallsicherheit Hoher Investitionsschutz Ökobilanz Glas (Silikat) ist ein nahezu unendlich vorkommender Rohstoff Das Äquivalent von Glas zu Kupfer ist 1:1000 www.eks-engel.de 26.05.2015 4 Leistungsfähigkeit Warum werden Datenraten bzw. Übertragungskapazitäten im GigabitBereich benötigt? Ein Buch von 400 Seiten entspricht zirka 1MB Daten (106) Eine Million Bücher entsprechen somit 1TB Daten (1012) Das erwartete wöchentliche Internetvolumen in den USA für 2015 generiert 15 Exabyte (1018) Daten, das entspricht einer Menge von 15 Trillionen Büchern. 2 Stapel dicke Bücher von der Erde zur Sonne (2 x 149.600.000 km) www.eks-engel.de 26.05.2015 5 Wie dick ist eine Glasfaser? Zollstock Eine Teilungseinheit 1mm oder 1000µm www.eks-engel.de Papier Dicke eines Blattes 100µm Haare Durchmesser 100µm 26.05.2015 6 Wie dick ist eine Glasfaser? 125µm 9µm Kern- und Manteldurchmesser einer Singlemodefaser www.eks-engel.de Klassischer ST-Steckverbinder 26.05.2015 7 Was ist das? 200-fache Vergrößerung des optischen Kerns 9µm Blick in eine verschmutzte Singlemode-Glasfaser (9/125µm) www.eks-engel.de Videoinspektionsmikroskop 26.05.2015 8 Fasertypen Fasertyp Kern/Mantel/Wellenlänge/Dämpfung Querschnitt Brechzahlverlauf Ausbreitung Impuls Eingang Impuls Ausgang Multimode-LWL mit Stufenprofil * HCS 200/280µm / 850nm / 4dB/km POF 1000/2000µm / 650nm / 150dB/km Multimode-LWL mit Gradientenprofil 50/125µm / 850nm / <2,5dB/km 50/125µm / 1300nm / <0,7dB/km 62,5/125µm / 850nm / <3dB/km 62,5/125µm / 1300nm / <1dB/km Singlemode-LWL mit Stufenprofil 9(10)/125µm / 1310nm / 0,36dB/km 9(10)/125µm / 1550nm / 0,25dB/km * Harter Übergang vom optischen Kern zum optischen Mantel www.eks-engel.de 26.05.2015 9 Strahlungsspektrum Dämpfung in dB/KM 650 nm Fenster 20 10 850 nm Fenster 7 5 4 3 2 1300 nm Fenster 1.0 1550 nm Fenster 0.7 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 400 Wellenlänge in nm Menschliches Human Eye Auge Response 500 600 www.eks-engel.de 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 26.05.2015 1500 1600 10 Auswahl der LWL Kabel und Leitungen Reichweite Übertragungsrate (Bandbreite) Systemkosten Zukunftsinvestition Mechanische Anforderungen (Kabelqualität) www.eks-engel.de 26.05.2015 11 Aufbau von Kunststoff-Lichtwellenleitern Simplex LWL-Kabel Kunststofffaser 1mm Mantel PE schwarz 2,2mm www.eks-engel.de 26.05.2015 12 Aufbau von Kunststoff-Lichtwellenleitern Duplex LWL-Kabel Kunststofffaser 1mm Mantel PE schwarz 2 x 2,2mm www.eks-engel.de 26.05.2015 13 Konfektion von Kunststoff-LWL Abisolieren des Schutzmantels Crimpen des Steckverbinders oder Verriegeln des Klemmsteckverbinders Abschneiden des überstehenden Faserendes 8-förmiges Schleifen des Faserendes www.eks-engel.de 26.05.2015 14 Glasfaser-Lichtwellenleiter Singlemode und Multimode Kerndurchmesser 9µm, 50µm, 62,5µm, mit Manteldurchmesser von 125µm Aufwändige Konfektion (relativ hohe Konfektionskosten) Große Reichweiten (> 3km, abhängig vom Fasertyp) Hohe Bandbreite und Übertragungsrate Große Typenvielfalt an Außen- und Innenkabeln www.eks-engel.de 26.05.2015 15 Simplex Vollader LWL-Kabel Glasfaserkern Aramid-Zugentlastung Mantel (PVC) Orange 3 x 6mm www.eks-engel.de 26.05.2015 16 Duplex Vollader LWL-Kabel Glasfaserkern Aramid-Zugentlastung Mantel (PVC) Orange 3 x 6mm www.eks-engel.de 26.05.2015 17 Bündelader Außenkabel Glasfasern Feuchtigkeitsschutz Nagetierschutz Aramid-Zugentlastung Außenmantel (PE) www.eks-engel.de 26.05.2015 18 Breakout LWL-Außenkabel Außenmantel (PE) Polyesterfolie Stützelement Simplex LWL-Vollader www.eks-engel.de 26.05.2015 19 Konfektion von Glasfaser-LWL Abmanteln und Säubern der Faser Verbinden von Pigtails bei Hohl- und Bündeladerkabeln mittels: Lichtbogen-Spleißtechnik bzw. thermischer Spleiß (geringe Dämpfung, hoher Aufwand), Mechanischem Spleiß (höhere Dämpfung geringerer Aufwand) oder Crimp- und Klebetechnik bei Innen- oder Breakoutkabeln mittels Heißklebeverfahren oder mechanischem Crimp 8-förmiges Schleifen des Faserendes www.eks-engel.de 26.05.2015 20 Spleißvorgang bei Glasfaser-LWL Thermisches Spleißen… …derzeit die dauerhafteste und präziseste Lösung für die nichtlösbare Verbindung zweier Glasfasern! www.eks-engel.de 26.05.2015 21 Spleißvorgang bei Glasfaser-LWL Elektroden Lichtbogen Faser 1 Faser 2 z-Richtung www.eks-engel.de 26.05.2015 22 Optische Messung Die Messungen erfolgen typisch mit optischen Leistungsmessern oder OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) Grundlegende Messung (Basismessung) Optische Verluste (Leistungsbudgetmessungen) Durchgangsmessungen Parametrische Messungen Optische Empfängerempfindlichkeit Optische Sendeleistung www.eks-engel.de 26.05.2015 23 Optische Messung www.eks-engel.de 26.05.2015 24 Dämpfungsmessung Dämpfungsmessung nach Messmethode 7 PMessobjet = P2 - P1 www.eks-engel.de 26.05.2015 25 Diskussion Haben Sie noch Fragen? eks Engel GmbH & Co. KG Schützenstraße 2 57482 Wenden Tel.: 02762 9313-600 Fax: 02762 9313-7906 www.eks-engel.de [email protected] www.eks-engel.de 26.05.2015 26