Einfügedämpfung neu definiert - Ursachen, Auswirkungen und Abhilfemaßnahmen

Glasfasern sind ein hervorragendes Medium für die Übertragung von Lichtsignalen und benötigen im Vergleich zu Kupferkabeln nur selten eine Verstärkung. Hochwertige Singlemode-Glasfasern (SMF) in Industriequalität arbeiten in der Regel mit einer sehr geringen Dämpfung von etwa 0,1 dB pro Kilometer.

Die Stärke oder Leistung des optischen Signals (gemessen in dB oder Dezibel) wird in der Zentrale des Netzbetreibers immer höher sein als beim Kunden vor Ort. Ein Signalverlust über eine Glasfaserverbindung ist unvermeidlich, da sich das Signal über die Länge der Verbindung verschlechtert. Der Betrieb einer Glasfaserverbindung oder jeder anderen Art von Netzwerkverbindung mit einer erheblichen Einfügungsdämpfung ist nicht wünschenswert, da dies die Gesamtleistung des Netzwerks negativ beeinflussen kann. Daher ist das Verständnis, die Messung und die Abschwächung von Einfüge- und anderen Fehlern von entscheidender Bedeutung für die Bereitstellung und Prüfung von Netzwerken.

Für Netzingenieure und -planer entfällt der größte Teil des Verlustbudgets auf die Strecke zwischen dem Endknoten und dem Netzanschluss des Verbrauchers. Splitter fügen jedem Glasfasernetz erhebliche Verluste hinzu - weit mehr als passive Komponenten wie Glasfaserstecker. Wenn wir die Dämpfungseffekte verschiedener optischer Komponenten messen und berechnen, verwenden wir die Begriffe Rückflussdämpfung und Einfügedämpfung.

Einfügedämpfung und ihre Ursachen

Einfach ausgedrückt ist die Einfügedämpfung (IL) die Messung des Signals (in Form von Licht), das über eine Glasfaserverbindung verloren geht. Die Einfügedämpfung ist ein fester Bestandteil der Glasfasersysteme; wir messen sie in Dezibel und sollten immer eine positive Zahl sein. Darüber hinaus spiegelt ein niedrigerer Wert für die Einfügungsdämpfung einen besseren Zustand der Verbindung wider. Beispielsweise ist eine Einfügedämpfung (IL) von 0,1 dB besser als 0,3 dB. Obwohl wir diese Art von Verlusten als intrinsisch für Glasfaserkabel betrachten, können einige Probleme durch diese Verluste entstehen. Außerdem gibt es einige Praktiken, mit denen wir übermäßige Verluste verhindern können. Lassen Sie uns mehr über dieses Thema sprechen. Hier sind einige häufige Ursachen für hohe Einfügungsdämpfungen;

Umweltfaktoren:

Manchmal können auch Umweltfaktoren wie Feuchtigkeit und Temperatur die Leistung von Glasfaserkabeln beeinträchtigen und zu übermäßigen Einfügungsverlusten führen. Daher sollte die Atmosphäre des Netzes kontrolliert und überwacht werden.

Bei der Verbindung von zwei Glasfasern mit unterschiedlichen Kerngrößen, numerischen Aperturen oder Moden kann es an der Verbindungsstelle zu einer Fehlanpassung kommen. Diese Fehlanpassung kann zu einem erheblichen Verlust an Signalleistung führen, da ein Teil des Lichts von einer Faser in die andere gekoppelt werden muss.
Verschmutzte Steckverbinder: Schmutz, Staub oder andere Verunreinigungen auf den Oberflächen der Steckerhülsen können den Lichtfluss behindern und zu Signalverlusten führen. Durch eine gründliche vorbeugende Wartung und regelmäßige Reinigung können wir sicherstellen, dass die Einfügungsdämpfung bei Steckern minimal ist.

Biegen und Mikro-Biegen:

Biegungen sind eine häufige Ursache für Einfügungsverluste, da bei verdrehten oder gebogenen Fasern ein Teil des durchgelassenen Lichts dazu neigt, aufgrund von Makro- oder Mikrobiegungen aus dem Kern zu entweichen. Diese Art von Verlust tritt häufig bei Installationen auf, bei denen Glasfaserkabel durch Rohre mit steilen Biegewinkeln verlegt werden. Biegeunempfindliche Glasfaserkabel sind eine hervorragende Option für Installationen mit zu vielen Biegungen.

Faserqualität und Herstellung:

Bei minderwertigen Fasern ist die Konstruktion von Mantel und Kern nicht einheitlich, was zu höheren Einfügungsdämpfungen führt. Daher ist es immer ratsam, qualitativ hochwertigere Glasfaserkabel zu verwenden, die durch hochwertige und präzise Fertigungsverfahren hergestellt werden.

Wellenlängen-Fehlanpassung:

Hohe Einfügeverluste aufgrund von Wellenlängenfehlanpassungen sind ein Problem, das auftritt, wenn wir eine Kombination aus ungeeigneten Lichtquellen und Fasern verwenden. Höhere Streuung oder Absorption kann in solchen Fällen zu höheren Einfügeverlusten führen.
Wählen Sie Qualitätskabel und -geräte

Wie lassen sich höhere Einfügungsdämpfungen vermeiden? 

Im folgenden Teil des Beitrags werden wir einige praktische Lösungen zur Vermeidung höherer Einfügungsdämpfungen diskutieren.

Investieren Sie in hochwertige Ausrüstung:

Viele Netzbetreiber verwenden kostengünstige Netzwerkkomponenten und Kabel! Die Investition in qualitativ hochwertige Komponenten zahlt sich in vielerlei Hinsicht aus, und niedrige Einfügungsdämpfungen sind eine davon. Hochwertige Komponenten sind zwar teurer, werden aber unter strengeren Qualitätskontrollen und in Übereinstimmung mit verschiedenen Normen hergestellt.

Inspektion und Reinigung von Steckern:

Jeder Hersteller von Steckverbindern schlägt für seine verschiedenen Arten von Steckverbindern unterschiedliche Wartungspläne vor. Im Allgemeinen ist, wie vom Hersteller vorgeschrieben, eine regelmäßige Inspektion und Reinigung der Steckverbinder erforderlich, um Ablagerungen wie Schmutz und Staub auf den Steckerhülsen zu entfernen. Wir wissen bereits, dass derartige Ablagerungen den Lichtfluss behindern und zu Signalverlusten führen können. 

Kompatibilität der Anschlüsse:

Bei der Vielzahl der verfügbaren Optionen ist es wichtig, kompatible Steckverbinder in Bezug auf Modustyp, numerische Apertur und Kerngröße zu verwenden. Nicht passende Steckverbinder funktionieren gut, können aber zu höheren Einfügungsdämpfungen führen.

Sorgfältiges Management des Kabels:

Bei der Installation müssen Sie eine übermäßige Verdrehung oder Biegung von Glasfaserkabeln vermeiden. Die Vermeidung von Mikro- und Makrobiegungen ist auch wichtig, um die Einfügungsdämpfung über eine Verbindung innerhalb geeigneter Grenzen zu halten. Verwenden Sie bei der Arbeit mit Kabeln immer die richtigen Werkzeuge und Techniken. Verwenden Sie nur biegeunempfindliche Glasfaserkabel, wenn Sie viele steile Biegungen und Verdrehungen in Ihren Verkabelungsplänen nicht vermeiden können.

Optimale Biegeradien beibehalten:

Die Einhaltung eines optimalen Biegeradius während und nach der Verlegung von Glasfaserkabeln ist von entscheidender Bedeutung, da er einen deutlichen Einfluss auf die Einfügedämpfung hat. Der beste Weg, um eine solide Installation mit einem optimalen Biegeradius zu erreichen, ist die vollständige Einhaltung der Empfehlungen des Kabelherstellers. Nach Angaben der Fiber Organization sollte der typische langfristige Mindestbiegeradius zehnmal größer sein als der Kabeldurchmesser. Die Verbraucher sollten sich jedoch immer mit dem Kabelhersteller in Verbindung setzen, um die besten Ergebnisse zu erzielen.

Wellenlängenfehlanpassung verhindern:

Wählen Sie LEDs oder Laser, die Licht mit der zur verwendeten Faser komplementären Wellenlänge emittieren. Der Betrieb eines Glasfasernetzsystems mit nicht angepassten Wellenlängen kann zu übermäßigen Einfügeverlusten und anderen Störungen führen.

Präzisionsspleißen und -spalten:

Unsachgemäßes oder schlecht ausgeführtes Spleißen ist häufig mit übermäßigen Einfügungsverlusten verbunden. Daher sollten wir stets bewährte Techniken und Präzisionswerkzeuge zum Spalten und Spleißen verwenden, um effiziente Verbindungen herzustellen.

Handhabung und Lagerung:

Optische Fasern sehen aus wie andere Kabel, aber wir müssen verstehen, dass diese Kabel anders sind, da sie aus zerbrechlichen Glassträngen bestehen. Behandeln Sie daher Glasfaserkabel immer vorsichtig, wenn Sie sie lagern. Versuchen Sie außerdem, die Anweisungen des Kabelherstellers zur Handhabung und Lagerung zu befolgen.

Schulung, Qualifizierung und Zertifizierung:

Hier kommt ein weiterer kritischer Punkt! Stellen Sie sicher, dass die Mitarbeiter, die mit den Glasfaserkabeln und anderen Komponenten Ihres Netzes umgehen, gut geschult sind und sich mit den besten Verfahren auskennen. Ziehen Sie in Erwägung, in ein Qualifizierungsprogramm zu investieren, um Neueinsteigern das Lernen zu erleichtern und die Fähigkeiten der vorhandenen Techniker zu verbessern.

Fazit:

In diesem Beitrag ging es um Einfügungsdämpfung, ihre häufigsten Ursachen und mögliche Abhilfemaßnahmen. Einfügungsdämpfung ist ein inhärentes Merkmal von Glasfasern, das wir nicht beseitigen können. Es ist jedoch möglich, die Leistung des Netzwerks zu verbessern, indem man die Einfügedämpfung mit verschiedenen Mitteln einschränkt. In diesem Beitrag haben wir erörtert, wie wichtig es ist, sich an die Empfehlungen des Kabelherstellers zu halten und qualitativ hochwertigere Kabel und Komponenten zu wählen.
 Außerdem kommt es manchmal vor, dass das Netz aufgrund schlechter Praktiken und Wartung übermäßige Einfügungsdämpfung erleidet. In diesem Zusammenhang muss sichergestellt werden, dass die für den Bau und den Betrieb des Netzes eingesetzten Personen gut geschult sind und über die erforderlichen Kenntnisse verfügen.