Glasfasertyp – Übertragungsmodus und Normen
Februar 8, 2022
Was sind optische Fasern?
Optische Fasern werden in einem komplizierten Verfahren aus Quarzglas hergestellt. Es ist ein hochtransparenter Glasfaden, so dünn wie ein Haar. Die optische Faser überträgt ein optisches Signal anstelle eines elektrischen Signals, weshalb sie auch als Lichtleitfaser bezeichnet wird.
Als Übertragungsmedium für die optische Kommunikation hat die Glasfaser eine hohe Effizienz, eine große Kapazität und eine hohe Störfestigkeit für die Kommunikation über große Entfernungen.
Optische Faser Typ
Optische Fasern werden je nach Übertragungsmodus in SM-Fasern (Single Mode Fiber) und MM-Fasern (Multi Mode Fiber) unterteilt.
Einmodenfaser (SMF)
Nachdem das Licht unter einem bestimmten Einfallswinkel in die Faser eingedrungen ist, kommt es zu einer vollständigen Emission zwischen der Faser und dem Mantel. Wenn der Durchmesser klein ist, kann das Licht nur in eine Richtung durchdringen. Bei dieser Art der Übertragung handelt es sich um einen Einzelmodus.
Der zentrale Glaskern des SMF ist sehr dünn, er entspricht der Monomode-Ferrule. Der Kerndurchmesser beträgt in der Regel 8,5 oder 9,5μm, und er funktioniert bei Wellenlängen von 1310 und 1550 nm.
Multimode-Faser (MMF)
Multimode-Faser (MMF) ist eine Faser, die eine mehrfach geführte Übertragung ermöglicht. Der Kerndurchmesser einer Multimode-Faser beträgt im Allgemeinen 50μm/62,5μm, was einer Multimode-Ferrule entspricht. Da der Kerndurchmesser einer Multimode-Faser größer ist, können verschiedene Lichtmodi auf einer einzigen Faser übertragen werden. Die Standardwellenlängen von Multimode sind 850nm bzw. 1300nm.
Es gibt auch einen neuen Multimode-Faserstandard namens WBMMF (Wideband Multimode Fiber), der Wellenlängen zwischen 850 nm und 953 nm verwendet. Sowohl Singlemode-Fasern als auch Multimode-Fasern haben einen Mantel-Durchmesser von 125μm.
ITU-Norm
Nach Angaben der ITU gibt es 7 Arten von Fasern: G651, G652, G653, G654, G655, G656, G657. Darunter sind G652 und G657 die am häufigsten verwendeten.
G.652
Die G652-Faser ist die am weitesten verbreitete Glasfaser im Großstadtnetz. Es handelt sich um eine Standard-Singlemode-Faser mit einer Nullpunktdispersion von 1300 nm. Die G652-Faser wird in 4 Typen unterteilt: G652A, G652B, G652C und G652D. Der Hauptunterschied liegt in der PMD (Polarisationsmodendispersion). Unter ihnen wird G652D am häufigsten verwendet. Aufgrund der geringen Faserdispersion bei einer Betriebswellenlänge von 1300 nm ist die Übertragungsdistanz des Systems nur durch den Verlust begrenzt.
G.657
G657 ist eine biegeverlustunempfindliche Faser und das am häufigsten verwendete Glasfaserkabel für den FTTH-Heimnetzzugang. Er ist wegen seiner besseren Leistung weit verbreitet, kostet aber mehr als der G652D.
G651 ist eine Multimode-Faser, die hauptsächlich in Mehrfamilienhäusern, Wohngebäuden und Unternehmensnetzen in FTTH-Netzen eingesetzt wird. Ihr größter Vorteil ist, dass ihr Biegeradius nur halb so groß ist wie der der G652-Faser. Es eignet sich für die Innenverlegung und wird in der Regel in FTTH-Umgebungen eingesetzt.
ANSI/TIA-Norm
In ANSI/TIA-568.3-D übernimmt die TIA die Glasfaser-Nomenklatur der internationalen Norm ISO/IEC 11801. Multimode-Fasern haben die Vorsilbe “OM”, Monomode-Fasern die Vorsilbe “OS”.
OS1 und OS2
Sowohl OS1 als auch OS2 sind Singlemode-Fasern. OS1 ist die normale Singlemode-Faser, die früher verwendet wurde, und OS2 ist die übliche Singlemode-Glasfaser, die derzeit verwendet wird. OS2 ist eine optische Faser mit niedrigem Wasserpegel.
OM1, OM2, OM3, OM4, OM5
OM1 ist 62,5/125μm und OM2 ist 50/125μm. OM3 ist eine Multimode-Faser mit einem Kerndurchmesser von 50μm, die mit einem 850nm-Laser optimiert wurde. Mit 850nm VCSEL kann die Glasfaserübertragungsdistanz bei 10Gb/s Ethernet 300m erreichen.
OM4 ist eine weiterentwickelte Version von OM3. Die OM4-Multimode-Faser optimiert die von der OM3-Multimode-Faser bei Hochgeschwindigkeitsübertragungen erzeugte Differenzialmode-Verzögerung (DMD). Dadurch wird die Übertragungsdistanz erheblich verbessert, und die Faserübertragungsdistanz kann 550 m erreichen;
Das OM5-Glasfaser-Patchkabel ist ein neuer Standard für Glasfaser-Patchkabel, der von TIA und IEC definiert wurde. Der Faserdurchmesser beträgt 50/125μm. Im Vergleich zu OM3- und OM4-Glasfaser-Patchkabeln können OM5-Glasfaser-Patchkabel für Anwendungen mit höheren Bandbreiten verwendet werden. Die Bandbreite und die maximale Entfernung für die verschiedenen Übertragungsebenen sind unterschiedlich.
Faseroptisches Kabel
Die optische Faser wird mit einem speziellen Verfahren aus reinem Quarz in ein Glasrohr gezogen, das dünner als ein Haar ist und in der Mitte einige Dielektrika enthält. Seine Beschaffenheit ist spröde und zerbrechlich, so dass eine zusätzliche Schutzschicht erforderlich ist. Ein Glasfaserkabel besteht aus einer optischen Faser, die mit einem Schutzrohr aus Kunststoff, einem Verstärkungselement und einem Kabelmantel kombiniert ist.
Glasfaserkabel-Typen
Es gibt viele Arten von Glasfaserkabeln, und es gibt viele Kategorien. Sie werden hauptsächlich wie folgt klassifiziert:
- Material der Ummantelung: LSZH, PVC, PE, TPU
- Kabelaußendurchmesser: φ0.9, φ2.0, φ3.0……
- Fasermodusfeld: Monomode (9/125μm), Multimode (50/125μm, 62,5/125μm)
- Kabelfarbe: Singlemode ist im Allgemeinen gelb, Multimode ist im Allgemeinen orange (OM1/OM2), hellblau (OM3), OM4 (violett), OM5 (lindgrün).
- Aufbau der Kabel: Simplex-Glasfaserkabel, Duplex-Glasfaserkabel, zentrale Bündelader und verseilte Mehrfach-Bündelader, Doppelmantel, Mini-Multicore, Breakout-Glasfaserkabel, FTTH-Kabel und so weiter
- Optische Faser: Corning, YOFC, Fujikura, Sumitomo, OFS, usw.
Optische Faser oder Glasfaserkabel
Glasfaserkabel enthalten optische Fasern, und optische Fasern sind Glasfasern in Glasfaserkabeln. Im Großen und Ganzen handelt es sich bei Glasfasern und Glasfaserkabeln um Übertragungsmedien. Streng genommen handelt es sich jedoch um zwei unterschiedliche Produkte.
Der Unterschied zwischen Glasfaser und Glasfaserkabel besteht darin, dass Glasfaser ein dünnes und weiches Medium ist, das Lichtstrahlen überträgt. Die meisten optischen Fasern müssen vor der Anwendung mit mehreren Schichten von Schutzstrukturen überzogen werden. Und die ummantelten Kabel werden als Glasfaserkabel bezeichnet. Daher ist die optische Faser das Kernstück des Glasfaserkabels, und die optische Faser bildet das Glasfaserkabel durch den Schutz einiger Komponenten und der zusätzlichen Schutzschicht.
Tony Lau ist technischer Leiter und Mitbegründer von HOC. Er schreibt gerne über Inhalte der Glasfaserkommunikation und ist spezialisiert auf Glasfaserkabel, Schlüsselfertige FTTH-Lösungen, ADSS-Kabel, und ODN-Netzs.
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