2.1 Dämpfung

  • Ein Teil des Signals geht im Kern verloren, obwohl dort keine Brechung stattfindet.
  • Sie wird in Dezibel (dB) pro Längeneinheit (dB/km) gemessen.
  • Verluste werden durch verschiedene Faktoren verursacht und können daher wie folgt klassifiziert werden: Extrinsisch / Intrinsisch.

     - EXTRINSISCH:

Verluste aufgrund der Krümmung:

  • Herstellungsfehler.
  • Installationsverfahren.
  • Sie werden als Mikrokrümmungen bezeichnet und wirken sich über große Entfernungen aus.

Verluste durch Verbindungs- und Spleißarbeiten:

  • Verbindungsdämpfung (0,3 - 0,8 dB).
  • Mechanische Spleißverbindungen (0,4 - 0,2 dB).
  • Fusionsspleiße (<0,2 dB) typischer Wert (<0,1 dB).
  • Vorbereitung der Spleiß- oder Verbindungsstelle: Fehlerhafter Schnitt; Verschmutzungen auf den zu spleißenden Oberflächen; Unterschiedliche Eigenschaften der optischen Fasern; usw.

     -INTRINSISCH:

Systembedingte Verluste von Glasfasern:

  • Absorptionsverluste durch die Übergangsmetalle Fe, Cu, Cr, Ni, Mn.
  • Verluste durch Absorption durch Wasser in Form von OH-Ionen.

Unregelmäßigkeiten im Herstellungsprozess:

  • Variation des Kerndurchmessers.

Fresnels Reflexion:

  • Lichtmenge, die aufgrund eines Mediumwechsels reflektiert wird. Reflektiertes Licht (%) = 100 × (n1-n2)²/(n1+ n2)²,wobei :

n1 - Brechungsindex des Kerns.

n² - Brechungsindex der Luft .

    BEISPIEL FÜR DIE DÄMPFUNG EINER GLASFASER: 3 dB/km

Leistung (dBm) = 10 Log Leistung (mW)

Beispiel Dämpfung

 

 

 

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Copperfocus-Grafiken 

 

 

 

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   -GETRIEBEFENSTER

Sie bestimmen die geeigneten Wellenlängen für eine Transmission mit geringer Dämpfung.

Grafikfenster

 

 

 

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2.2 Bandbreite

Die Fähigkeit des Mediums, Informationen zu transportieren.

Umgekehrt proportional zu den Verlusten: Größere Bandbreite = geringere Verluste.

Begrenzt durch die Gesamtfaserdispersion (Pulsverbreiterung) in Multimode-Glasfasern und durch die chromatische Dispersion (Bchromatisch) in Singlemode-Glasfasern.

Die Bandbreite einer Multimode-Faser kann wie folgt berechnet werden: B<sub>gesamt</sub>= (B<sub>mod</sub> + B<sub> chromatisch</sub>- 2<sub>1/2</sub>

 

   -MODALE DISPERSION

Bekannt als Multimodenstreuung.

Verursacht durch die unterschiedlichen Moden, denen ein Lichtstrahl in der Faser folgt.

Blitze legen unterschiedliche Strecken zurück und treffen zu unterschiedlichen Zeiten ein.

Modaldiagramm 

 

 

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   -CHROMATISCHE DISPERTION

Ein Impuls, der aus mehreren Wellenlängen zusammengesetzt ist.

Jede Wellenlänge breitet sich mit einer anderen Geschwindigkeit aus (weil der Brechungsindex mit der Wellenlänge variiert).

Chromatische Dispersion ps/(nmxKm)

Maximal zulässige Dispersion = Dispersion der optischen Faser x Spektralbreite des Lasers x Maximal zulässiger Abstand


2.3 Numerische Eröffnung (AN)

Maximaler Kopplungswinkel für Lichtstrahlen, die vom Kern der optischen Faser eingefangen werden.

Je höher der AN-Wert, desto geringer die Verluste.

Numerisches Eröffnungsdiagramm 

 

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   - MULTIMODE-FASERN (MM) UND SINGLEMODE-FASERN (SM)

Brechungsindex der Hülle > Brechungsindex des Kerns.

graficofibraMM graficofibraSM