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Glasfaserkabel übertragen Daten als Lichtimpulse durch Glaskerne, während Steckverbinder die lösbaren Präzisionsschnittstellen bereitstellen, die optische Verbindungen verbinden. Zusammen bestimmen sie die Einfügedämpfung, Rückflussdämpfung, Bandbreite und Übertragungsentfernung jedes Glasfasernetzwerks - von FTTH-Zugangsleitungen bis zu 400G/800G-Rechenzentrums-Backbones. Dieser Artikel behandelt die Funktionsweise der Glasfaserübertragung, die wichtigsten Kabel- und Steckertypen, die wichtigsten Leistungsparameter und praktische technische Überlegungen für Installation und Wartung.

Wie die Übertragung über Glasfaser funktioniert

Glasfasern übertragen Daten durch Totalreflexion von Lichtsignalen in einem Kern auf Quarzbasis-. Ein Standardfaserstrang besteht aus drei Schichten: dem Kern, der das Licht trägt; der Mantel, der einen niedrigeren Brechungsindex hat, um das Licht im Kern zu begrenzen; und eine Polymerbeschichtung, die das Glas vor mechanischer Belastung und Umweltschäden schützt.

Im Gegensatz zu Kupferkabeln sind optische Fasern immun gegen elektromagnetische Störungen (EMI) und Hochfrequenzstörungen (RFI), weisen eine extrem geringe Signaldämpfung auf und unterstützen eine weitaus größere Bandbreite. Eine Singlemode-Faser, die bei 1550 nm betrieben wird, verliert typischerweise nur etwa 0,2 dB/km - und ermöglicht so eine Übertragung über Dutzende oder sogar Hunderte von Kilometern ohne Regeneration. Aufgrund dieser Eigenschaften ist Glasfaser das einzig brauchbare Medium für die Kommunikation über große Entfernungen, hohe Geschwindigkeiten und große Kapazitäten. Weitere Informationen dazuMaterialien und Aufbau von Glasfaserkabeln, siehe unseren ausführlichen Leitfaden.
 

Glasfaserkabeltypen: Single-Mode und Multi-Mode

Glasfaserkabel lassen sich je nachdem, wie sich Licht durch den Kern ausbreitet, in zwei Kategorien einteilen: Single-Mode Fiber (SMF) und Multi-Mode Fiber (MMF). Jeder erfüllt unterschiedliche Entfernungs- und Bandbreitenanforderungen.

Single-Mode Fiber (SMF)

Singlemode-Fasern haben einen Kerndurchmesser von nur 9 µm und unterstützen nur einen Lichtübertragungsmodus. Sein Dämpfungskoeffizient ist niedrig -, typischerweise 0,18–0,25 dB/km bei 1550 nm - und ermöglicht eine Übertragung über große Distanzen von 10 km bis weit über 100 km. Die am häufigsten verwendeten SMF-Typen, definiert vonITU-T-Standardsenthalten:

• G.652D- Die Standard-Single--Mode-Faser. Es eliminiert den Wasserpeak bei 1383 nm, unterstützt CWDM im gesamten Bereich von 1310–1625 nm und erreicht PMD unter 0,2 ps/√km. G.652D ist die Standardeinstellung für Backbone-Netzwerke, Metro-Netzwerke und Fernübertragung.
• G.655- Nicht-Nulldispersion-verschobene Faser, ursprünglich für DWDM-Langstreckensysteme entwickelt. Wird nun bei neuen Bereitstellungen weitgehend durch G.652D ersetzt.
• G.657- Biege-unempfindliche Glasfaser für FTTH und Innenbereiche. G.657.A1 ermöglicht einen minimalen Biegeradius von 10 mm (gegenüber 30 mm für G.652D), während G.657.A2 Biegungen bis zu 7,5 mm zulässt. G.657.A-Unterkategorien sind abwärtskompatibel mit G.652D, was das Spleißen bei Upgrades vereinfacht.

SMF wird häufig in Backbone-Netzwerken, Metro-Netzwerken, Fernübertragungen und im Freien eingesetztFTTH-Drop-KabelInstallationen. Entdecken Sie unsereProduktpalette von Single--Mode-Fasern.

Multimode-Faser (MMF)

Multimode-Fasern haben einen größeren Kerndurchmesser von 50 µm (oder 62,5 µm im alten OM1) und unterstützen mehrere Lichtmodi gleichzeitig. Obwohl die Übertragungsentfernung - typischerweise unter 550 m begrenzt ist, - lässt sich MMF gut mit kostengünstigen VCSEL-Transceivern (Vertical-cavity surface-emittierende Laser) kombinieren, was es kosten{11}}effektiv für kurze -Reichweiten-Hochgeschwindigkeitsverbindungen macht. Moderne MMF-Klassen, klassifiziert unterISO/IEC 11801enthalten:

• OM3- Laser-optimierte Faser mit effektiver modaler Bandbreite (EMB) von 2000 MHz·km bei 850 nm. Unterstützt 10GBASE-SR bis zu 300 m und 40G/100GBASE-SR4 bis zu 100 m.
• OM4- Verbesserte Bandbreite von 4700 MHz·km bei 850 nm. Erweitert 10GBASE-SR auf 400 m, 40GBASE-SR4 auf 150 m und 100GBASE-SR4 auf 100 m. Der am häufigsten eingesetzte MMF-Typ in neuen Rechenzentrumsgebäuden.
• OM5- Breitband-Multi--Mode-Faser (WBMMF) mit einer zusätzlichen spezifizierten Wellenlänge bei 953 nm für Kurzwellenlängen-Multiplexing (SWDM), das 40G/100G/400G über weniger Faserstränge unterstützt.

MMF ist die erste Wahl für die interne Verkabelung von Rechenzentren, Campusnetzwerke und Geräteraumverbindungen. Stöbern Sie in unseremMultimode-Faserproduktefür OM3-, OM4- und OM5-Optionen.

Kabelstruktur für verschiedene Umgebungen

Über den Fasertyp hinaus ist die Kabelkonstruktion von entscheidender Bedeutung. Im Innenbereich werden aus Gründen der Flexibilität und des einfachen Anschlusses engmaschige-Kabel verwendet. Bei Einsätzen im Freien werden lose-Röhren, mit Gel-gefüllte oder trockene, wassergefüllte-Kabel mit Armierung für direkte Erdverlegung, Kanal- oder Luftinstallationen verwendet -, die dem Eindringen von Feuchtigkeit, Zugbelastungen und Quetschkräften standhalten.
 

Glasfaser-Steckertypen und -Endflächenpolieren

Glasfaserverbinder sind hochpräzise mechanische Komponenten, die lösbare Verbindungen zwischen Glasfasern herstellen. Ihre wichtigsten Leistungsindikatoren - Einfügedämpfung (IL), Rückflussdämpfung (RL), Haltbarkeit und Umgebungsstabilität - wirken sich direkt auf die Verbindungsqualität aus. Eine schlechte Ausrichtung, eine Verschmutzung der Stirnfläche oder strukturelle Defekte beeinträchtigen oder unterbrechen die optische Übertragung.

Gängige Steckverbindertypen

• LC-Anschluss-Kleiner Formfaktor-mit einer 1,25-mm-Keramikhülse und Push{3}}Pull-Verriegelung. Ermöglicht die doppelte Portdichte von SC. Dominant in Rechenzentren mit hoher -Dichte und als Standardschnittstelle für 10G/25G/40G/100G-Transceiver.
• SC-Anschluss- 2.5-mm-Aderendhülse mit Schnapp--in-Push--Pull-Kupplung. Robust, einfach zu terminieren und kostengünstig-. Weit verbreitet bei Telekommunikationszugängen, FTTH ONT-Verbindungen und PON-Geräten.
• FC-Anschluss-Gewindeschraubkupplung-für hervorragende mechanische Stabilität und Vibrationsfestigkeit. Häufig in Testinstrumenten, optischen Übertragungssystemen und industriellen Umgebungen.
• MPO/MTP-Anschluss-Multi-Faser-Array-Anschluss, der 8 bis 72 Fasern in einer einzelnen Ferrule unterstützt. Unverzichtbar für die parallele optische Übertragung in 400G/800G-Rechenzentrumsverbindungen. Sehen Sie sich unsere anMPO/MTP-Produkte.

Ende-Flächenpolieren: PC, UPC und APC

Das Polieren der Stirn-bestimmt direkt die Rückflussdämpfung. Drei Typen werden standardmäßig verwendet, geregelt durchIEC 61755(Endflächengeometrie) und IEC 61753 (Leistungsklassen):

• PC (Physischer Kontakt)- Leicht konvexe Kurve für direkten Kontakt. Rückflussdämpfung Größer oder gleich 40 dB. In Single---Modus-Anwendungen weitgehend durch UPC ersetzt.
• UPC (Ultra Physical Contact)- Feinerer Schliff, der eine Rückflussdämpfung von mehr als oder gleich 50 dB erreicht. Die Standardeinstellung für Rechenzentrums-, LAN- und digitale Telekommunikationsverbindungen. Blaue Farbcodierung.
• APC (Angled Physical Contact)- 8 Grad abgewinkelte Stirnseite-, die Reflexionen in die Verkleidung umleitet. Rückflussdämpfung Größer oder gleich 60 dB. Erforderlich in CATV-, PON/FTTH-, DWDM- und reflexionsempfindlichen Systemen. Grüne Farbkodierung.

Wichtig:APC- und UPC-Stecker dürfen niemals zusammengesteckt werden. Die nicht übereinstimmende Geometrie führt zu erheblichen Einfügedämpfungen und kann zur Beschädigung beider Ferrulen führen.
 

Wichtige Leistungsparameter

Zwei Parameter bestimmen die optische Qualität jeder Steckverbinder- und Kabelkonfektion:

Einfügedämpfung (IL)ist die optische Leistung, die verloren geht, wenn ein Signal durch einen Stecker, eine Spleißstelle oder eine Komponente geleitet wird. Der typische IL sollte bei Werksmontagen unter 0,3 dB und bei Feldanschlüssen unter 0,5 dB liegen. Niedrigere IL schont das Verbindungsbudget und unterstützt eine größere Reichweite.

Rückflussdämpfung (RL)misst, wie viel Licht zur Quelle zurückreflektiert wird. Höhere absolute RL-Werte bedeuten weniger Reflexion. Industriestandards legen einen Mindest-RL von 40 dB für PC-, 50 dB für UPC- und 60 dB für APC-Anschlüsse fest. Übermäßige Rückreflexion destabilisiert Laser, erhöht die Bitfehlerraten und verursacht Verzerrungen in analogen Systemen.

Weitere wichtige Parameter sind der Dämpfungskoeffizient (dB/km), die Bandbreite (MHz·km für MMF), die chromatische Dispersion und die Polarisationsmodendispersion (PMD). Alles sollte per überprüft werdenPrüfnormen für Glasfaserkabelvor der Abnahme.

Technische Anwendungen: Installation und Wartung

Selbst die besten Glasfasern und Steckverbinder werden ohne ordnungsgemäße Installationspraktiken leistungsschwach sein.

Die Endflächenreinigung ist die wichtigste Aufgabe.Staubpartikel mit einer Größe von nur 1 µm können einen bedeutenden Teil des 9 µm-Kerns einer Single--Mode-Faser blockieren. Jeder Steckverbinder muss vor dem Zusammenstecken mit fusselfreien Tupfern, IPA-Reinigungsstiften oder Kassettenreinigern überprüft und gereinigt und anschließend mit einem Fasermikroskop bei 200-facher oder höherer Vergrößerung überprüft werden.

Der Biegeradius muss eingehalten werden.Das Überschreiten des minimalen Biegeradius führt zu Mikrobiegungsverlusten. Bei Standard-Single---Mode-Kabeln beträgt dieser Grenzwert normalerweise 30 mm. für G.657.A1 biegeunempfindliche Fasern sinkt sie auf 10 mm.

Zugbelastungsgrenzen dürfen nicht überschritten werden.Wenn Kabel während der Installation über ihre Nennkraft hinaus gezogen werden, kann es zu einer Dehnung oder Rissbildung der Fasern im Kabel kommen. Benutzen Sie immer die richtige Zugausrüstung und befolgen Sie die Herstellerangaben.

Für Großprojekte-wie z. BBereitstellung von Konnektivität für RechenzentrenVor{0}konfektionierte Kabelbaugruppen mit werkseitig{{1}geprüfter Leistung verkürzen die Installationszeit und minimieren das Kontaminationsrisiko.
 

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen Single-Mode- und Multi-Mode-Fasern?

Singlemode-Fasern haben einen 9-µm-Kern, der einen Lichtmodus überträgt und eine Übertragung von 10 km bis über 100 km unterstützt. Multimode-Fasern verfügen über einen 50-µm-Kern, der mehrere Moden überträgt, wodurch die Reichweite auf einige hundert Meter begrenzt ist, aber für kostengünstige Verbindungen mit kurzer{8}}Reichweite günstigere VCSEL-Transceiver verwendet werden.

Was bedeuten die Rückflussdämpfungswerte PC, UPC und APC?

PC erreicht größer oder gleich 40 dB, UPC größer oder gleich 50 dB und APC größer oder gleich 60 dB. Höhere Werte bedeuten weniger Rückreflexion. Die um 8 Grad abgewinkelte Endfläche von APC ist die beste Wahl für reflexionsempfindliche Systeme wie PON, CATV und DWDM.

Können APC- und UPC-Stecker miteinander verbunden werden?

Nein. Die abgewinkelten und flachen End-flächen erzeugen beim Zusammenstecken einen Luftspalt, der zu hohen Einfügungsverlusten und physischen Schäden führt. Passen Sie immer APC an APC und UPC an UPC an.

Was ist die maximale Reichweite von OM3- und OM4-Fasern?

Für 10GBASE-SR unterstützt OM3 bis zu 300 m und OM4 bis zu 400 m. Bei 100GBASE-SR4 mit MPO-Anschlüssen erreicht OM3 70 m und OM4 100 m, wie in den Ethernet-Standards IEEE 802.3 definiert.

Warum ist die Endreinigung-so wichtig?

Kontamination ist die häufigste Ursache für Ausfälle von Glasfasersteckern. Ein einzelnes Staubpartikel auf dem Kern kann die Einfügungsdämpfung erheblich erhöhen. Jeder Steckverbinder sollte vor jedem Zusammenstecken gereinigt und überprüft werden.