Wenn Sie gerade erst in die Welt der Glasfasertechnik einsteigen, können all die Fachbegriffe und Abkürzungen überwältigend wirken. Deshalb habe ich dieses Glasfaser-Glossar erstellt, damit Sie auf möglichst einfache Weise verstehen, was diese Begriffe wirklich bedeuten.
INHALTSVERZEICHNIS
Einführung
In einem früheren Artikel: Wie Glasfaser funktioniert: Die einfache Wissenschaft hinter dem Licht, Wir haben erklärt, wie sich Licht durch Glasfasern bewegt und wie Informationen über große Entfernungen mit unglaublicher Geschwindigkeit und Genauigkeit übertragen werden.
In der realen Welt der Glasfasersysteme ist die Lichtübertragung jedoch nie völlig verlustfrei. Bei der Übertragung von optischen Signalen durch Glasfasern - und insbesondere beim Durchlaufen von Steckern, Spleißen oder anderen Komponenten - geht unweigerlich ein kleiner Teil der optischen Leistung verloren.
In diesem Artikel gehen wir einen Schritt weiter und konzentrieren uns auf einen der wichtigsten Leistungsindikatoren in der Glasfasertechnik: Einfügungsdämpfung. Wir erklären, was Einfügungsdämpfung ist, warum sie auftritt und wie sie sich auf die Zuverlässigkeit und Effizienz von Glasfasernetzen auswirkt - in einer einfachen Sprache, die auch für Anfänger leicht zu verstehen ist.
Was ist Einfügedämpfung (IL)?
Einfügungsdämpfung (IL) bezieht sich auf die Verringerung der optischen Leistung, die auftritt, wenn eine optische Komponente oder Verbindung in eine Glasfaserverbindung eingeführt wird.
In einfachen Worten: Wenn Licht durch einen Stecker, eine Spleißung oder ein Gerät “eingeführt” wird, kommt nicht alles durch. Der verlorene Anteil wird als Einfügedämpfung bezeichnet.
Einfügungsverluste treten in der Regel bei:
- Faseroptische Steckverbinder
- Schmelzverbindungen oder mechanische Verbindungen
- Patchkabel und Adapter
- Splitter und andere passive Komponenten
- Scharfe Biegungen in Glasfasern
Die Einfügungsdämpfung wird üblicherweise ausgedrückt in Dezibel (dB)und niedrigere Werte bedeuten bessere Leistung.
Woher kommt die Einfügedämpfung?
Die Einfügedämpfung wird nicht durch einen einzigen Faktor verursacht. Stattdessen ist sie das Ergebnis mehrerer physikalischer und mechanischer Unzulänglichkeiten, die die Effizienz der Lichtübertragung von einer Faser zur anderen beeinträchtigen.
Nachstehend sind die häufigsten Ursachen aufgeführt.
Kernversatz zwischen Fasern
Wenn zwei Fasern verbunden werden, müssen ihre Kerne genau ausgerichtet werden. Wenn die Ausrichtung nicht stimmt - und sei es nur um ein paar Mikrometer -, geht ein Teil des Lichts am empfangenden Kern vorbei und gelangt in den Mantel.
Dies ist eine der häufigsten Ursachen für Einfügungsdämpfung.
Eine einfache Analogie:
Das ist so, als würde man zwei Wasserrohre miteinander verbinden, die nicht perfekt ausgerichtet sind - ein Teil des Wassers läuft aus, anstatt hindurch zu fließen.
Unterschiedliche Kern- oder Manteldurchmesser
Selbst wenn die Fasern gut ausgerichtet sind, kann es zu Einfügungsverlusten kommen, wenn:
- Die Kerndurchmesser sind unterschiedlich
- Die Verkleidungsdicken sind nicht gleich
- Fasern von verschiedenen Herstellern oder Standards werden gemischt
Diese Unstimmigkeiten verursachen Modus-Feld-Fehlanpassung, Das bedeutet, dass das Licht nicht vollständig von einer Faser auf die andere übertragen werden kann.
Luftspalten zwischen Faserendflächen
Wenn die Endflächen der Fasern keinen vollständigen Kontakt haben, kann sich zwischen ihnen ein kleiner Luftspalt bilden.
An dieser Schnittstelle:
- Licht trifft auf eine Glas-Luft-Grenze
- Ein Teil des Lichts wird nach hinten reflektiert
- Weniger Licht geht vorwärts
Dies erhöht nicht nur die Einfügungsdämpfung, sondern kann auch dazu beitragen Rückflussdämpfung, die in einem separaten Artikel behandelt wird.
Abgewinkelte oder schlecht polierte Stirnseiten
Wenn die Faserendflächen nicht perfekt flach oder rechtwinklig sind:
- Das Licht verlässt die Faser in einem Winkel
- Die Kopplungseffizienz nimmt ab
- Es geht mehr optische Leistung verloren
Aus diesem Grund spielt die Qualität der Steckerendflächen (PC, UPC, APC) eine wichtige Rolle bei der Kontrolle der Einfügungsdämpfung.
Faserbiegung und Biegeverlust
Wenn optische Fasern über ihren Mindestbiegeradius hinaus gebogen werden:
- Licht kann nicht vollständig im Kern eingeschlossen bleiben
- Ein Teil der optischen Energie entweicht in den Mantel
- Einfügungsdämpfung steigt
Diese Art von Verlust ist bekannt als Biegeverlust und ist besonders häufig bei engen Installationen und Innenverkabelungen anzutreffen.
Die weniger offensichtlichen Ursachen, die Ingenieuren begegnen
Abgesehen von den Lehrbuchursachen bergen reale Anlagen zusätzliche Risiken.
Die Qualität von Steckern ist sehr unterschiedlich. Fertigungstoleranzen, die Konzentrizität der Hülse und die Konsistenz des Polierens wirken sich alle darauf aus, wie gut das Licht über eine Schnittstelle übertragen wird.
Auch die Handhabung spielt eine Rolle. Schrumpfschläuche, die zusammengedrückt werden, bevor sie vollständig abgekühlt sind, übermäßiges Ziehen an den Patchkabeln oder wiederholtes Einstecken können den Verlust mit der Zeit erhöhen.
Und dann ist da noch die Verschmutzung - das wahrscheinlich am meisten unterschätzte Problem in der Glasfasertechnik.
Ein einziges Staubkorn auf einer Endfläche kann die Einfügungsdämpfung drastisch erhöhen. Aus diesem Grund sind erfahrene Techniker geradezu besessen von der Reinigung. Verwendung von fusselfreie Tücher und Faseroptische Reinigungsstifte ist in der Praxis nicht optional. Viele Probleme mit hohen Einfügungsdämpfungen werden einfach durch die richtige Reinigung beider Enden gelöst.
Wie wird die Einfügedämpfung gemessen?
Die Einfügedämpfung wird berechnet, indem die optische Leistung vor und nach einem Bauteil oder einer Verbindung verglichen wird.
Die Grundformel lautet: IL (dB) = -10 × log₁₀ (Pout / Pin)
Stift = optische Eingangsleistung
Schmollmund = optische Ausgangsleistung
In der Praxis berechnen Ingenieure selten Logarithmen in der Praxis. Stattdessen verwenden sie eine Abkürzung:
Einfügungsdämpfung ≈ Pin (dBm) - Pout (dBm)
Diese Subtraktionsmethode ist intuitiv und schnell. Wenn die Eingangsleistung -3 dBm und die Ausgangsleistung -3,5 dBm beträgt, liegt die Einfügedämpfung bei 0,5 dB. Für die meisten praktischen Zwecke ist das alles, was Sie vor Ort wissen müssen.
Für Anfänger ist die Grundidee einfach: Je näher die Ausgangsleistung an der Eingangsleistung liegt, desto geringer ist die Einfügedämpfung - und desto besser ist die Leistung.
Was gilt als “gute” Einfügedämpfung?
Die zulässige Einfügungsdämpfung hängt stark vom Fasertyp und der Anwendung ab.
Singlemode-Glasfasersysteme haben in der Regel strengere Anforderungen als Multimode-Systeme, da sie längere Übertragungsdistanzen und ein geringeres Leistungsbudget aufweisen. Wenn Sie neu auf diesem Gebiet sind, Lichtwellenleiter: Singlemode vs. Multimode - Was ist der Unterschied? bietet einen hilfreichen Überblick.
Bei Standard-Einzelfaseranschlüssen wie LC oder SC liegen hochwertige Verbindungen in der Regel im Bereich 0,2-0,3 dB Bereich, während 0,5 dB wird in vielen Netzen als akzeptabel angesehen.
Mehrfaserige Anschlüsse führen zu zusätzlicher Komplexität. MPO- und MTP-Stecker, die mehrere Fasern gleichzeitig ausrichten, haben naturgemäß eine höhere Einfügungsdämpfung, da die Ausrichtung über viele Kerne hinweg schwierig ist. Typische Werte reichen oft von 0,35 dB bis 0,7 dB, je nach Sorte und Anwendung. Für einen detaillierteren Vergleich, siehe MPO vs MTP: Was ist der Unterschied und welches sollten Sie wählen.
Da sich die Einfügungsdämpfung über mehrere Verbindungspunkte akkumuliert, können selbst kleine Verbesserungen an jeder Schnittstelle einen spürbaren Unterschied in der Gesamtsystemleistung bewirken.
Schlussfolgerung
Die Einfügedämpfung ist kein mysteriöser Parameter - sie ist einfach das sichtbare Ergebnis, wie sich Licht verhält, wenn die Realität die Theorie ersetzt.
Jede Verbindung, jeder Spleiß und jede Biegung formt den Lichtweg leicht um. Wenn man versteht, woher diese Verluste kommen, können Ingenieure sauberere Strecken entwerfen, bessere Komponenten auswählen und häufige Installationsfehler vermeiden.
Im nächsten Artikel werden wir uns mit folgenden Themen befassen Rückflussdämpfung, in dem es darum geht, was mit dem Licht geschieht, das sich nicht vorwärts bewegt - und warum die Rückwärtsreflexion ebenso wichtig ist wie die Einfügedämpfung.
Haben Sie noch Fragen?
Wenn Sie noch unsicher sind, können Sie sich gerne an uns wenden.
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