TYPEN VON OPTISCHEN FASER-FUSIONSSPLICERN

:: WAS IST FUSIONSSPLEISSEN?

Beim Faserspleißen werden zwei Fasern dauerhaft miteinander verbunden. Im Gegensatz zu Glasfaseranschlüssen, die für eine einfache Neukonfiguration auf Cross-Connect- oder Patchpanels ausgelegt sind.

Es gibt zwei Arten des Faserspleißens:  mechanisches Spleißen  und  Fusionsspleißen.

• Beim mechanischen Spleißen werden zwei Glasfasern nicht physisch miteinander verschmolzen, vielmehr werden zwei Fasern mit einem mechanischen Mechanismus Stoß an Stoß in einer Hülse gehalten. Bei mechanischen Spleißen kommt es zu einer stärkeren Einfügungsdämpfung und Rückreflexion als bei Fusionsspleißen (der zweite Typ, den wir weiter unten vorstellen). Mechanisches Spleißen wird hauptsächlich für Notfallreparaturen und Glasfasertests verwendet. Hier können Sie sich einige mechanische Spleißprodukte ansehen. 

  
  

• Die zweite Art des Spleißens wird Fusionsspleißen genannt. Beim Fusionsspleißen werden zwei Fasern durch einen Lichtbogen buchstäblich miteinander verschweißt (verschmolzen). Fusionsspleißen ist die am weitesten verbreitete Spleißmethode, da es die geringste Einfügungsdämpfung und praktisch keine Rückreflexion bietet. Fusionsspleißen bietet die zuverlässigste Verbindung zwischen zwei Fasern. Das Fusionsspleißen wird von einer automatischen Maschine namens Fusionsspleißer (Fusionsspleißmaschinen) durchgeführt. In diesem Tutorial konzentrieren wir uns auf Fusionsspleißgeräte.

  
  

:: Was ist ein Fusionsspleißgerät?

Wie oben erwähnt, ist ein Fusionsspleißer die Maschine, mit der zwei optische Fasern miteinander verschweißt (verschmolzen) werden. Dieser Vorgang wird Fusionsspleißen genannt. Die Faserenden werden vorbereitet, gespalten und in Ausrichtungsvorrichtungen am Fusionsspleißgerät platziert. Auf Knopfdruck werden die Faserenden mit Elektroden erhitzt, zusammengeführt und verschmolzen.

Fusionsspleißgeräte sind automatische Maschinen, bei denen Sie entweder die vom Werk empfohlenen Einstellungen wählen oder die Spleißparameter selbst festlegen müssen. Es gibt fünf grundlegende Schritte zum Fusionsspleißen mit einer Spleißmaschine.

1. Setzen Sie die Schweißspleißschutzhülse auf.

   
   

2. Streifen Sie die Faser ab. Entfernen Sie alle Faserbeschichtungen bis auf die 125 µm blanke Faser. Reinigen Sie die blanke Faser mit 99 %igem Isopropylalkohol.

   
   

3. Spalten Sie die Faser. Die Faser muss mit einem hochpräzisen Spaltmesser gespalten werden. Die meisten Spleißmaschinen werden mit einem empfohlenen Hackmesser geliefert. Das Spalten der Fasern ist ein sehr wichtiger Schritt, da die Qualität des Spleißes von der Qualität der Spaltung abhängt.

   
   

4. Legen Sie die Fasern in die Faserhalter im Fusionsspleißgerät. Drücken Sie die Starttaste, um das Fusionsspleißen zu starten

   
   

5. Schrumpfen Sie die Schutzhülle durch Wärmeschrumpfen, um die Spleißverbindung zu schützen.

   
   

 

:: Wie wählt man Fusionsspleißgeräte aus?

ES SIND VIELE MODELLE VON FUSIONSVERBINDUNGSMASCHINEN VERFÜGBAR, DIE SICH IN DEN FUNKTIONEN, FÄHIGKEITEN UND KOSTEN UNTERSCHIEDLICH SIND. Sie sollten daher Ihre Sorgfaltsprüfung durchführen, bevor Sie eine Entscheidung treffen. Im folgenden Abschnitt werden verschiedene Faserausrichtungstechnologien in verschiedenen Arten von Fusionsspleißgeräten beschrieben.

 

KERNAUSRICHTUNG

Fusionsspleißgeräte zur Kernausrichtung optischer Fasern (auch „Profilausrichtung“ genannt) verwenden mehrere Kameras, um die beiden gespaltenen Fasern vor dem Verschmelzen zu prüfen und eine Bewegung der Fasern um mehrere Achsen zu ermöglichen. Die beiden Fasern werden aus zwei Richtungen im Winkel von 90 Grad beleuchtet. Anhand mehrerer Videokameras erkennt die Maschine den Kern der Fasern und richtet sie mithilfe beweglicher Tische automatisch aus.

Core-Alignment-Spleißgeräte sind High-End-Geräte, mit denen Benutzer separate Programme oder Rezepte speichern können, wobei Faktoren wie Spleißzeit und -temperatur hochgradig individuell angepasst werden können. Solche High-End-Fusionsspleißgeräte vergrößern den Spleiß, stellen ihn visuell dar und nutzen die aktive Kernausrichtung, um die Fasern auszurichten. Lichtinjektionstechnologie und Bildgebungssoftware richten die Faserkerne so aus, dass maximales Licht von einer Faser zur anderen gelangt und minimale Spleißverluste gewährleistet sind.

Dies sorgt für eine präzise Faserausrichtung, was zu einem typischen Spleißverlust von nur 0,02 dB führt. Dieses Maß an Präzision ist für alle Singlemode-Faseranwendungen erforderlich und verbessert auch die Leistung von Multimode-Fasern. Bandspleißgeräte verwenden typischerweise eine Kernausrichtung.

Fusionsspleißgeräte mit Kernausrichtung sind seit langem die bevorzugte Methode für CATV-Installationen, Backbone-Netzwerke, Spezialfaseranwendungen und die Herstellung optischer Komponenten, vor allem aufgrund ihrer hohen Genauigkeit und Zuverlässigkeit. Das folgende Bild zeigt ein SKYCOM T-3S MAX Kernausrichtungsspleißgerät.

AUSRICHTUNG DER VERKLEIDUNG

Einfachere Fusionsspleißgeräte verwenden plattierte Ausrichtungen, um die Fasern zum Spleißen auszurichten. Die Fasern sitzen in einer Halterung oder V-Nut und sind „physisch“ ausgerichtet, basierend auf dem Außendurchmesser des Fasermantels. Diese Spleißeinheiten sind den Glasgeometrieeigenschaften und -toleranzen der Fasern (Manteldurchmesser, Mantelunrundheit und Kern-zu-Mantel-Konzentrizität) ausgeliefert. Nur weil die Außendurchmesser übereinstimmen, heißt das nicht, dass die Kerne perfekt ausgerichtet sind. Solche Geräte erzeugen typischerweise Spleiße mit höherer Dämpfung und verfügen nicht über die Funktionen und die Flexibilität hochwertiger Spleißgeräte.

Gepanzerte Ausrichtungsspleißgeräte verfügen ebenfalls über mehrere Kameras, ermöglichen jedoch nur eine einachsige Bewegung der Faser. Die Ausrichtung wird durch eine feste V-Nut unterstützt. Der typische Verlust für diese Art von Spleiß beträgt 0,05 dB. Gepanzerte Ausrichtungsspleißgeräte eignen sich am besten für Multimode-Anwendungen.

HANDGEHALTEN

Mit der Einführung batteriebetriebener handgeführter Fusionsspleißgeräte kam es zu einer Revolution im Spleißen. Diese beliebten Geräte sind kompakt und tragbar, bieten jedoch eine Leistung, die mit Tischmodellen vergleichbar ist. Das hier abgebildete tragbare Fusionsspleißgerät SKYCOM T-308X verfügt über eine 8-Sekunden-Spleißung (Hochgeschwindigkeitsmodus), einen eingebauten Schrumpfofen und andere wünschenswerte Funktionen. Handspleißgeräte eignen sich hervorragend für Arbeiten in engen Räumen und für Anwendungen in der Luft. Sie eignen sich ideal für FTTx-, LAN-, Backbone- und Langstreckeninstallationen.

:: Marktanteil von Glasfaser-Fusionsspleißgeräten nach Anwendung im Jahr 2010

Einige Analysten der Glasfaserbranche haben im Jahr 2010 eine Studie veröffentlicht, die den weltweiten Markt für Fusionsspleißgeräte für optische Fasern abdeckt. Das folgende Bild zeigt den Marktanteil nach Anwendung in Prozent. Die Telekommunikationsindustrie verwendet immer mehr robuste, kleinere Handspleißgeräte.

:: Die größten Mitwirkenden an Spleißverlusten

Die Faserparameter, die den Spleißverlust in Singlemode-Fasern am meisten beeinflussen, sind der Modenfelddurchmesser (MFD) und die Kern-Mantel-Konzentrizität.

1) Nichtübereinstimmung des Modusfelddurchmessers

Wenn ungleiche Fasern mit unterschiedlichem Modenfelddurchmesser (MFD) gespleißt werden, ist der Spleißverlust wahrscheinlich höher, wenn ähnliche Fasern gespleißt werden. Der geschätzte Verlust durch Fehlanpassungen im Modenfelddurchmesser (MFD) kann anhand der folgenden Gleichung berechnet werden:

Die folgende Abbildung zeigt den maximalen Spleißverlust einer Faser mit einem bestimmten MFD-Wert bei jeder anderen Faser mit einem MFD-Bereich von 8,8 bis 9,6 µm. Der Spleißverlust einer Faser mit MFD 9,3 µm ist am geringsten, wenn sie mit einer anderen Faser im Bereich von 8,8 bis 9,6 µm gespleißt wird.

2) Kern-Mantel-Konzentrizitätsfehler

Ein Konzentrizitätsfehler zwischen Kern und Mantel bzw. die Abweichung des Kerns von der Ummantelung kann ebenfalls erheblich zum Spleißverlust in Singlemode-Fasern beitragen. Die folgende Grafik zeigt, wie viel Verlust bei einem bestimmten Versatz zwischen den Kernen gespleißter Fasern auftreten kann. Die typische Spezifikation für die Core-Clad-Konzentrizität in heutigen G.652-Singlemode-Fasern beträgt <0,5 µm. Wenn zwei Fasern mit jeweils so viel Kernversatz so gespleißt werden, dass der Versatz in entgegengesetzte Richtungen erfolgt (insgesamt 1 µm Versatz), beträgt der Verlustbeitrag 0,056 dB.

:: Abschluss

Trotz der Fortschritte in der Faser- und Fusionsspleißtechnologie gibt es immer noch viele Aspekte des Spleißens, über die sich Praktiker im Klaren sein müssen. Unterschiede bei Fasern, Ausrüstung, Umgebung und Technik können zu unterschiedlichen Spleißdämpfungsergebnissen führen. Das Verständnis der Fähigkeit des Fusionsspleißprozesses und der Spleißverlustmessung wird dazu beitragen, dass Netzwerkeigentümer, Designer, Auftragnehmer und Techniker realistische Erwartungen an den Spleißverlust haben, insbesondere angesichts der immer beliebter werdenden neuen Generation biegeunempfindlicher Singlemode-Fasern.

Hier sind einige Richtlinien für Spleißunternehmer und Techniker.

• Befolgen Sie die Richtlinien des jeweiligen Geräteherstellers für die Einrichtung und Wartung aller Spleißgeräte. Für alle Fusionsspleißgeräte gelten Wartungsanforderungen, die in der Bedienungsanleitung beschrieben werden sollten. Neben der regelmäßigen Reinigung müssen die Elektroden ausgerichtet und gelegentlich ausgetauscht werden. Befolgen Sie die Anforderungen des Herstellers für die Wartung.

• Sorgen Sie für eine saubere Ausrüstung und eine saubere Spleißumgebung und achten Sie besonders auf windige und/oder staubige Bedingungen.

• Verwenden Sie den geschätzten Spleißverlustwert des Fusionsspleißgeräts als erste Gut/Schlecht-Bewertung des Spleißes.

• Spezifikationen für die Spleißdämpfung sollten unter Berücksichtigung des Gesamtleistungsbudgets der Verbindung festgelegt werden und auf der durchschnittlichen Spleißdämpfung basieren.