Grundlegende Konzepte und Definitionen
Der wichtigste Vorgang beim Bau von FOCL, der die Qualität und Reichweite der Kommunikation vorgibt, ist die Installation von Lichtwellenleitern Diese Verbindung von Glasfasern und die Installation von Kabeln werden sowohl während des Produktionsprozesses als auch während der Konstruktion durchgeführt und Betrieb von Kabeltrassen.
Die Montage unterteilt sich in permanent (Faserspleißen) und temporär (lösbare Stecker) Lichtwellenleiter-Stecker sind in der Regel Beschläge zum Ausrichten und Fixieren der anzuschließenden Fasern, sowie für mechanische Schutz der Spleißstelle.
Die wichtigsten Anforderungen an Steckverbinder sind:
- Einfachheit des Designs;
- kleine vorübergehende Verluste;
- Beständigkeit gegen äußere mechanische und klimatische Einflüsse;
- Verlässlichkeit;
- Neben lösbaren Anschlüssen besteht die Anforderung, dass die Parameter beim wiederholten Andocken unverändert bleiben.
Die durch den Anschluss von Lichtwellenleitern in den Übertragungsweg des Kabels eingebrachten Verluste werden in extern und intern unterteilt.
Äußere Verluste sind Verluste, die mit den Besonderheiten der Verbindungsmethode verbunden sind, einschließlich der Vorbereitung der Enden der Lichtwellenleiter und einschließlich der seitlichen Verschiebung des Kerns, der Trennung der Enden, der Neigung der Achsen, der Neigungswinkel des Faserendes und Fresnel-Reflexionen.
Intrinsisch bezieht sich auf Verluste, die mit den Eigenschaften der optischen Faser selbst verbunden sind, wie z.
Interne Verluste
Internal loss ist das Ergebnis der Verbindung zweier unterschiedlicher Glasfasern mit hauptsächlich unterschiedlichen Durchmessern und numerischen Aperturen.
Bei Lichtausbreitung nach vorne (von links nach rechts) sind die Verluste am Übergang gleich Null, bei entgegengesetzter Lichtausbreitungsrichtung gelangt ein Teil der Randstrahlen in den Mantel einer Lichtleitfaser mit kleinerem Durchmesser und geht verloren.
Bei Einmoden-Lichtwellenleitern sind die internen Verluste unabhängig von der Übertragungsrichtung und werden nur durch die Fehlanpassung zwischen den Modenfelddurchmessern der passenden Lichtwellenleiter bestimmt.
Eine mögliche Verlustquelle ist auch nicht konzentrische Platzierung des Kerns innerhalb des reflektierenden Mantels. Das heißt, der Kern des Lichtwellenleiters ist vom Mittelpunkt des Lichtwellenleiters versetzt. Außerdem können zusätzliche Verluste in der Glasfaser durch die unvollkommene Form des Querschnitts der Glasfaser im [Kabel] eingeführt werden (https://evileg.com/ru/post/26/).
Außerdem können interne Verluste durch die Ungleichheit der Manteldurchmesser der Lichtleitfaser verursacht werden. Dies kann die mechanische Verbindung von Lichtwellenleitern beeinträchtigen.
Interne Verluste durch:
a - Nichtkonzentrizität;
b - Elliptizität der Kernform.
Innere Verluste durch ungleiche Manteldurchmesser
Externe Verluste
Externe Verluste haben vier Hauptgründe:
- radiale Verschiebung von Lichtwellenleitern;
- Winkelverschiebung;
- axiale Verschiebung;
- die Qualität der Enden.
Der Lichtwellenleiter im Stecker sollte entlang seiner Mittelachse positioniert werden. Wenn die Mittelachse einer Faser nicht mit der der anderen zusammenfällt, treten zwangsläufig Verluste durch radiale Verschiebung auf. Auch wenn die Verbindung von zwei Lichtwellenleitern durch einen kleinen Spalt (axiale Verschiebung) getrennt ist, unterliegt der Lichtwellenleiter einer zusätzlichen Art von Verlust aufgrund des Effekts der Fresnel-Reflexion, die mit der Differenz in verbunden ist Brechungsindizes der Fasern und des Mediums im Spalt (meist Luft).
Fresnel-Reflexion:
a - ohne Luftspalt;
b - bei Vorhandensein eines Luftspalts.
Die Reflexion an der Grenzfläche zwischen zwei Medien wird durch den Parameter R charakterisiert, der das Verhältnis der reflektierten Wellenleistung zur Eingangswellenleistung ist.
Außerdem sollten die Chips der verarbeiteten optischen Fasern senkrecht zu den Achsen der Fasern und parallel zueinander sein, wenn sie verbunden sind. Die Verluste im Zusammenhang mit der Winkelfehlausrichtung der Orientierung von Lichtwellenleitern relativ zueinander ( Winkelverschiebung ) sind in der Abbildung dargestellt. Die Verlusthöhe wird dabei auch durch den Wert der numerischen Apertur NA bestimmt.
Winkelfehlausrichtungsverlust
Glasfaserbaugruppe
Bei der Installation des optischen Backbones erfolgt eine feste (dauerhafte) Verbindung individueller Bauleitungslängen. Beim Betreten eines Lichtwellenleiters in ein Gebäude oder regenerativer Mehrfachverbindungs-Trennung mit optoelektronischen Geräten werden lösbare Steckverbinder verwendet. Der Anschluss von Lichtwellenleitern erfolgt in einer bestimmten Reihenfolge. Zuerst werden die Enden der Lichtleitfasern vorbereitet und dann wird das Spleißen durchgeführt.
Vor dem Verbinden zweier optischer Fasern ist eine gewisse Vorbereitung der Enden der Fasern erforderlich, die darin besteht, die primäre Schutzbeschichtung der Fasern zu entfernen, gefolgt von der Vorbereitung eines glatten Endes durch Absplittern oder Schleifen. Sowohl chemische als auch mechanische Ablöseverfahren können verwendet werden, um die Primärbeschichtung von der Lichtleitfaser zu entfernen.
Chipping bezieht sich auf die Vorbereitung des Endes einer Glasfaser mit einem Kratzer und anschließendem Bruch. Idealerweise sollte die Faserspaltung senkrecht sein. Jede Abweichung sollte 1-2 o nicht überschreiten.
Bei einer Singlemode-Verbindung mit flachen Masseenden und einem Luftspalt zwischen den passenden Fasern wird ein Teil der Energie zur Quelle zurückreflektiert und erzeugt Rückflussdämpfung. Eine Möglichkeit, die Rückflussdämpfung zu reduzieren, besteht darin, die Enden von die Lichtwellenleiter beim Schleifen.
Das Spleißen erfolgt durch Schweißen oder durch mechanisches Spleißen . Als Werkzeug dient ein zwischen den Elektroden entstehender Lichtbogen , die Flamme eines Gasbrenners oder eines Lasers. Nach dem Funktionsprinzip Schweißmaschinen werden in manuelle, halbautomatische und automatische Maschinen unterteilt. Mechanischer Spleiß wird als aktiv oder passiv klassifiziert, je nachdem, ob die Faser dämpfungsoptimiert ausgerichtet ist oder nicht.
Beim mechanischen Spleißen einzelner Fasern dominieren drei Technologien:
- TRW Vierstangenführungen;
- Elastomerspleiße der Firma GTE;
- drehbarer Spleiß von AT&T.
Verbinden von Lichtwellenleitern mit Vierstabführungen
Glasfaserspleißen mit Elastomerspleißen
Spleißen von Lichtwellenleitern mit einem drehbaren Spleiß
Glasfaserverbindung mit Fibrlock
Die Hauptmethode zum Verbinden aktiver Netzwerkgeräte mit einer Glasfaserleitung ist die Verwendung von optischen Steckern, die über einen optischen Adapter verbunden sind, der im optischen Verteiler installiert wird. Optische Fasern werden in den optischen Verteiler eingeschweißt, die mit Pigtails mit optischen Steckern abgeschlossen werden.
Optischer Anschluss ist ein mechanisches Gerät, das für mehrere Verbindungen ausgelegt ist. Es bietet eine schnelle Möglichkeit, Geräte neu zu konfigurieren, Fasern zu prüfen und eine Verbindung zu Lichtquellen und Empfängern herzustellen. Ein Stecker zum Verbinden einzelner Lichtwellenleiter besteht aus zwei Hauptteilen: einem Stecker und einem Stecker.
Anschlüsse: a - FC; b - ST; c - SC.
