Was ist ein optisches Kabel mit reduziertem Biegeradius?
Wie oben erwähnt, handelt es sich bei einer Faser mit reduziertem Biegeradius um einen Fasertyp, der in Rahmen, Paneelen und Wegen engere Biegungen aushalten kann. Um zu verstehen, wie dies erreicht wird, ist es wichtig zu wissen, dass alle Fasertypen auf den Prinzipien der Totalreflexion basieren, die es einem Lichtsignal ermöglichen, von einem Ende der Faser zum anderen zu gelangen (siehe Abbildung 1). Durch die Verbesserung des Biegeradius der optischen Faser wird das in den Kern eintretende Licht effektiv von der Ummantelung zurück in den Kern reflektiert. Anstatt ein abgestimmtes Mantelprofil zu verwenden, nutzen einige Konstruktionen von optischen Fasern mit reduziertem Biegeradius ein abgesenktes Mantelprofil mit einem niedrigeren Brechungsindex als der Kern, wodurch das Licht im Kern verbleibt.
Um engere Biegeradien zu erreichen, ändern einige Konstruktionen den Modenfeld-Durchmesser (MFD) – den Bereich im Kern der Faser, der mit Licht gefüllt ist. Der typische MFD für Standard-Einmoden-Glasfasern beträgt etwa 10,4 μm; eine optische Faser mit reduziertem Biegeradius kann einen MFD von 8,9 μm bis 10,3 μm aufweisen. Unabhängig von der Art der Konstruktion erfüllen alle Produkte mit reduziertem Biegeradius eine Aufgabe besonders gut: Sie können bei einem engeren Biegeradius performen, wo Makrobiegungen auftreten. Beispiele hierfür sind eine CO-Anwendung, bei der die Faser von einem Paneel in eine vertikale Kabelführung führt; oder in einer FTTX-Bereitstellung innerhalb der Grenzen eines optischen Netzwerkknotens (ONT).
Die Leistung der Faser ist definitiv beeindruckend. In ADC-Tests zeigt beispielsweise eine Standard-Einmoden-Glasfaser mit einer Umdrehung um ein 1,26″ (32 mm) Durchmesser-Mandrel eine induzierte Dämpfung von weniger als 0,50 dB bei 1550 nm. Derselbe Test bei einer Faser mit reduziertem Biegeradius und einer Wellenlänge von 1550 nm zeigt weniger als 0,02 dB Dämpfung.
Generell ist die optische Faser mit reduziertem Biegeradius so konzipiert, dass sie über das gesamte Spektrum der Wellenlängen von 1285 nm bis 1650 nm mit geringer Dämpfung arbeitet, wobei alle auf diesen Wellenlängen verfügbaren Kanäle genutzt werden, um die Bandbreite zu maximieren. Die aktuellen Designs umfassen einen niedrigen Wasserpeak oder einen Null-Wasserpeak, um eine hohe Dämpfung bei 1383 nm zu vermeiden. Viele Produkte mit reduziertem Biegeradius erfüllen die ITU-T-Empfehlung G.657, was bedeutet, dass sie bei 1550 nm für Fern- und Sprachübertragungen sowie bei 1625 nm für Videoanwendungen gut funktionieren.
Verbessert es die Leistung?
Trotz des verbesserten Biegeradius bleibt der Schutz des Biegeradius bei dieser Faser eine Herausforderung – jedoch nicht in dem Maße wie bei herkömmlichen Fasern. Es gibt nach wie vor eine mechanische Grenze dafür, wie eng eine optische Faser geführt werden kann, bevor die strukturelle Integrität des Glases verletzt wird. Annahmen über verbesserte Leistung sind ebenfalls nicht zutreffend, zumindest über die außergewöhnliche Biegeradiusleistung hinaus. In Wirklichkeit hängt die Leistung von optischen Fasern mit reduziertem Biegeradius – oder von beliebigen optischen Fasern – von vielen Faktoren ab, nicht nur von den Biegeradiuseigenschaften.
An sich bietet die optische Faser mit reduziertem Biegeradius keine Verbesserungen bei der Dämpfung. Es stimmt, sie kann enger gebogen werden, ohne zusätzliche Dämpfung zu verursachen. Doch in einer langen, geraden Strecke neben einer Standard-Glasfaser verlegt, gibt es keinen Leistungsunterschied, der auf die Konstruktion der Kabel zurückzuführen ist. Es ist ungenau zu glauben, dass die optische Faser mit reduziertem Biegeradius die endgültige Lösung ist, wenn in Wirklichkeit viele andere Faktoren die Leistung einer Glasfaserverbindung bestimmen.
Haltbarkeit
Die optische Faser mit reduziertem Biegeradius bietet den gleichen Quetschwiderstand und die gleiche Zugfestigkeit wie dasselbe Kabel mit Standard-Einmodenfaser. Wie bei der Standard-Glasfaser wird eine übermäßige Belastung die optische Faser mit reduziertem Biegeradius zerdrücken, und eine übermäßige Zugspannung wird das Kabel beschädigen, was beides die Dämpfung beeinträchtigt.
Steckerverbindungswiderstand
Kabelkonfektionen und Steckverbinder müssen die Anforderungen von Telcordia® (GR326) hinsichtlich der Festigkeit des Glasfaser-Abschlusssteckers erfüllen. Die optische Faser mit reduziertem Biegeradius verbessert nicht den Steckerverbindungswiderstand. Steckverbinder, die leicht gelöst oder getrennt werden, erhöhen die Dämpfung und verursachen Ausfälle.
Steckerleistung
Bei der Steckerleistung bestimmen die Endflächenmerkmale den Verlust des Steckers. Die optische Faser mit reduziertem Biegeradius hat keinen Einfluss auf die Einfügedämpfung von Steckverbindern, was die Qualität der Steckverbindung und der Stecker zu einem wichtigen Faktor für die Leistungsfähigkeit der Verbindung macht.
Biegeradienschutz – nur ein Teil des richtigen Kabelmanagements
Wenn es um ein optisches Fasernetzwerk geht, kann der Erfolg auf eine oder mehrere Arten gemessen werden – maximale Systemverfügbarkeit, minimale Betriebs- und Materialkosten, kein Einnahmeverlust durch Ausfälle. Um diese Ziele zu erreichen, ist ein vollständiges Kabelmanagementsystem erforderlich, das Kabelrouten, Kabel- und Steckzugang, physischen Schutz und natürlich den Schutz des Biegeradius umfasst.
Biegeradienschutz
Optische Fasern mit reduziertem Biegeradius und Patchkabel, die vor Makrobiegungen schützen, sind ein guter Anfang – aber nur ein Anfang. Erstens gibt es eine Grenze für den Biegeradius; er ist kleiner, aber er existiert noch. Zweitens ist die optische Faser mit reduziertem Biegeradius immer noch anfällig für Mikrobiegungen, die das Kabel dauerhaft beschädigen können. Eine ordnungsgemäße Lagerung von Überlängen ist weiterhin erforderlich, um sicherzustellen, dass optische Fasern und Patchkabel weder die Biegeradiusgrenzen überschreiten noch scharfen Kanten in Rahmen und Wegen ausgesetzt sind.
Kabelrouten
Beim Kabelhandling ist proaktives Handeln unerlässlich. Vage Kabelrouten verursachen Engpässe, die die Dichte verringern, den nächsten Techniker verwirren und die Kapazität durch unkoordiniertes Nutzen des wertvollen Raums blockieren. Klare, intuitive Kabelrouten sind für das Management von Fasern in Schränken, Racks, Kanälen und Paneelen unerlässlich.
Stecker- und Kabelzugang
Der Zugang zu Steckverbindern an Vorder- und Rückseite ist entscheidend für die Inbetriebnahme, Umstellungen und Fehlerbehebung. Alle Steckverbinder müssen zugänglich sein, ohne benachbarte Fasern zu stören, und alle Verbindungen müssen leicht identifizierbar sein, um ein falsches Abziehen der Verbindung zu verhindern. Es gibt eine physische Grenze für die Dichte. Wenn Steckverbinder nicht richtig entfernt oder platziert werden können, kann der Service beeinträchtigt werden. Wenn eine Konfiguration zu dicht ist, können Gehäuseanschlüsse unzugänglich werden und nicht vollständig genutzt werden.
Physischer Schutz
Sobald optische Fasern installiert sind, sollten sie im gesamten Netzwerk vor versehentlichen Schäden durch Techniker und Geräte geschützt werden. Zwischen Geräten ohne geeigneten Schutz verlegte Fasern sind anfällig für Beschädigungen, die die Zuverlässigkeit des Netzwerks kritisch beeinträchtigen können. Ein robustes Kabelmanagement sorgt dafür, dass jede Faser gut geschützt ist und für den täglichen Verschleiß ausgelegt ist.
Geeignete Anwendungen für optische Fasern mit reduziertem Biegeradius
Einmodige optische Fasern mit reduziertem Biegeradius bieten Vorteile für Anwendungen wie zentrale Büros, FTTX-Bereitstellungen, Rechenzentren und OEM-Lösungen.
- Einmodige optische Fasern mit reduziertem Biegeradius sind am besten für Umgebungen geeignet, in denen wenig oder kein Biegeradiusschutz vorhanden ist. Sie sind auch ideal für Anwendungen, bei denen Platzmangel herrscht. Spezifische Anwendungen, die für diese Art von Faser sinnvoll sind, werden unten beschrieben:
- Platz ist knapp: Für Dropkabel oder den Anschluss von Pigtails in Mehrfamilienhäusern (MDU) und optischen Netzwerkknoten (ONT) für FTTX-Bereitstellungen – dort, wo kein Platz und oft kein Kabelmanagement vorhanden ist – bietet die optische Faser mit reduziertem Biegeradius ein geringeres Risiko für erhöhte Dämpfung während der Installation und Wartung vor Ort.
- Kein Kabelmanagement verfügbar: Die Vorderseite von Rahmen und Routern – dort, wo Änderungen vorgenommen werden – ist ideal für den Einsatz von Patchkabeln mit reduziertem Biegeradius und Mehrfaserausbrüchen. Viele OEM-Aktivkomponenten verfügen über keine Biegeradius
Ein wesentlicher Vorteil von Glasfasern mit reduziertem Biegeradius ist natürlich ihre Verwendung in Anwendungen mit hoher Bandbreite. Bei Standard-Glasfasern gehen die Wellenlängen von 1625 nm bis 1550 nm als Erstes verloren, wenn das Kabel um einen Dorn gewickelt wird. Die Beibehaltung dieser Wellenlängen bei engeren Biegungen bietet Vorteile für OEMs, die die Funktionalität von Netzwerkgeräten verbessern möchten, oder für Netzwerkmanager, die die Effizienz aller Wellenlängen auf einer bestimmten optischen Verbindung nutzen möchten.