Leitfaden zur Glasfaserdämpfung: So minimieren Sie Signalverluste in Ihrem Netzwerk

Einleitung: Das Problem der Faserdämpfung ist für Glasfasersysteme von wesentlicher Bedeutung

Die Glasfaserkommunikation wird mit der zunehmenden Entwicklung der Informationstechnologie immer beliebter. Das Glasfaserkommunikationssystem verwendet Glasfaser als Übertragungsmedium und optische Wellen als Übertragungsträger. Mit den Vorteilen großer Kapazität, großer Reichweite und hoher Stabilität wird Glasfaserkommunikation in verschiedenen Bereichen weit verbreitet eingesetzt. Signalverlust ist jedoch in jedem Glasfasersystem unvermeidlich. Bei großflächiger Glasfaserverlegung ist es notwendig, die durch Signalverlust verursachte schlechte Kommunikation und Signalunterbrechung zu berücksichtigen. Keine Sorge, es gibt Möglichkeiten, die Glasfaserdämpfung zu minimieren und Ihr Netzwerk reibungslos am Laufen zu halten. In diesem Artikel werden die verschiedenen Arten der Dämpfung in der Glasfaserkommunikation, die Hauptgründe für die Dämpfung in Glasfasern und Möglichkeiten zu deren Vermeidung erläutert. Außerdem geben wir einige Tipps zur Fehlerbehebung bei Signalverlustproblemen. Also verpassen Sie es nicht - lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren!

Was verursacht Dämpfung in der Glasfasertechnik

Bei der Übertragung von Glasfasersignalen wird die Übertragungsqualität im Allgemeinen durch Glasfaserdämpfung und Dispersion beeinflusst. Glasfaserdämpfung bezeichnet den Verlust optischer Leistung im Übertragungsprozess der Glasfaser. Glasfaserkabel bestehen aus Glas- oder Kunststofffasern. Dieses Fasermaterial bestimmt: Je länger das Glasfaserkabel ist, desto größer ist der Verlust an optischer Leistung. Die Glasfaserdämpfung bestimmt die maximal zulässige Entfernung zwischen dem optischen Sender und dem Empfänger ohne Unterstützung durch Signalverstärkung. 

Es gibt viele Arten von Dämpfung in der Glasfaserkommunikation, darunter Absorptionsverlust, Streuverlust, Biegeverlust usw. Das Verständnis der Ursachen der Glasfaserdämpfung ist die Voraussetzung für weitere Untersuchungen zu geeigneten Maßnahmen zur Reduzierung von Signalverlusten. Im Folgenden analysiert der Artikel, wodurch Dämpfung in Glasfasern verursacht wird:

Faktor 1: Material

Die wichtigsten Materialtypen, die für Glasfasern verwendet werden, sind Glas und Kunststoff, die optische Signale in unterschiedlichem Maße absorbieren. Dieser Absorptionsverlust führt zur Dämpfung der Glasfaser. Andererseits sind die Verunreinigungen auf unreines Material oder einen unvollständigen Faserherstellungsprozess zurückzuführen. Andererseits ist  Verunreinigung aufgrund des unvollkommenen Faserherstellungsprozesses ebenfalls der Hauptgrund für die Dämpfung von Glasfaserkabeln. Aus diesem Grund kann der Verunreinigungsverlust durch Optimierung des Herstellungsprozesses reduziert werden.

Faktor 2: Glasfaserstreuung

Die Streuung in Glasfasern aufgrund der zufällig verteilten inneren Struktur der Faser ist ebenfalls ein wichtiger Faktor, der die Qualität der Übertragung beeinflusst. Da die Streuung die Richtung der in der Faser übertragenen optischen Signale ändert, wird die übertragene optische Leistung naturgemäß reduziert. Die folgende Abbildung beschreibt eine der wichtigsten Arten der Glasfaserstreuung, die Rayleigh-Streuung, die dazu führt, dass einige Lichtwellen zurück zu ihrem Ursprung gestreut werden.

Rayleigh-Streuung

Faktor 3: Faserbiegung

Bei der Glasfaserimplementierung ist es unvermeidlich, dass sich das optische Kabel entsprechend der Verlegeumgebung biegt. Die durch Faserbiegung verursachte Dämpfung tritt hauptsächlich im Biegebereich auf, wo das optische Signal nicht vollständig reflektiert werden kann, sodass ein Teil der optischen Signale verloren geht. 

Faktor 4: Faserverlustspektren

Die Faserdämpfung variiert bei unterschiedlichen Wellenlängen. Die Wellenlänge mit einer relativ geringen Dämpfung wird als Low-Loss-Fenster bezeichnet. Es gibt drei Low-Loss-Fenster: 850nm, 1310nm und 1510nm. Das Faserverlustspektrum ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Glasfaser-Fertigungstechnologie besteht die Tendenz, dass sich das Faserverlustspektrum über das gesamte Band in Richtung geringer Verluste verschiebt. Die folgende Abbildung zeigt das Faserverlustspektrum.

Faserverlustspektren

Wie lässt sich die Dämpfung von Glasfasern reduzieren?

Nach der Analyse der Ursachen der Faserdämpfung stellt sich die Frage: Wie können wir die Glasfaserdämpfung richtig reduzieren? Die Reduzierung der Dämpfung in Glasfasern ist sehr wichtig, um die Übertragungsqualität von Glasfasern zu verbessern und die Übertragung über große Entfernungen zu ermöglichen. Im Folgenden bietet dieser Artikel eine detaillierte Analyse der Optimierungsmaßnahmen für die Glasfaserdämpfung.

Verbesserung des Herstellungs- und Verlegeprozesses von Glasfaserkabeln

Der Einsatz fortschrittlicher Faserproduktions- und Fertigungstechnologie trägt dazu bei, die Faserreinheit zu verbessern und Verunreinigungen sowie Rückstände zu reduzieren. 

Während des Glasfaserverlegungsprozesses ist es zur Verringerung der Biegedämpfung notwendig, den Biegeradius des optischen Kabels zu reduzieren und unnötige Biegungen so weit wie möglich zu vermeiden. Darüber hinaus sind beim Schneiden des Glasfaserkabels während des Verlegungsprozesses qualifizierte Schneidegeräte und professionelle Techniker erforderlich, um einen großen Neigungswinkel der Schnittfläche zu vermeiden, der zu einer schlechten Verbindung führen und die Übertragungsqualität beeinträchtigen würde.

Optische Verstärkungstechnologie

Optische Verstärkungstechnologie bezeichnet die Verwendung optischer Verstärker, um schwache optische Signale zu verstärken und die optische Leistung zu verbessern. Der optische Verstärker besteht hauptsächlich aus dem Verstärkungsmedium und der Pumpquelle. Während der optischen Verstärkung nimmt das Medium ausreichend Energie aus der Pumpquelle auf und überträgt diese Energie anschließend auf das gedämpfte optische Signal. QSFPTEK bietet Faserverstärker (DWDM EDFA), wodurch die optische Leistung für WDM & OTN-Weitverkehrsnetze durch die Verstärkung optischer Signale erheblich gesteigert wird.

Optischer DWDM-EDFA-Verstärker 

Dispersionkompensationstechnologie

Die optische Dispersion ist proportional zur spektralen Breite optischer Quellen. Die schmalbandige Spektralquelle wird häufig für die Glasfaserübertragung verwendet. Mit der kontinuierlichen Zunahme der Informationskapazität kann die schmalbandige Spektralquelle jedoch den wachsenden Kommunikationsbedarf nicht erfüllen. Daher ist Dispersionkompensationstechnologie erforderlich. 

Die Dispersionskompensationstechnologie reduziert die Gesamtdispersion der Faser, indem sie die optische Welle der Dispersion der Glasfaserleitung entgegensetzt und so die durch die Faserdipsersion verursachte Wellenformverzerrung behebt. QSFPTEK's Dispersionskompensationsmodul (DCM) verwendet eine spezielle Faser mit negativer chromatischer Dispersion und bietet eine einfache und kostengünstige Lösung zur Kompensation der Dispersion, sodass Signale über 120km ohne Regeneration übertragen werden können. 

Dispersionskompensationsmodul

Siehe auch: Wie berechnet man die Dämpfung in Glasfaserkabeln？

Abschließende Worte

Die Verbesserung der Stabilität der Glasfaserübertragung ist das Hauptziel der zukünftigen Entwicklung der Glasfaserkommunikation. Dieses Dokument analysiert die wichtigsten Faktoren, die zu Dämpfung führen, und schlägt außerdem Optimierungen vor. Wir hoffen, dass es hilfreich ist, um Signalverluste in Ihrem Netzwerk zu minimieren. Wenn Sie noch unsicher sind bezüglich Glasfaserkabel Dämpfung: Unser professioneller technischer Support steht bereit. QSFPTEK bietet außerdem mehrere leistungsstarke Glasfaserkabeltypen in voller Übereinstimmung mit allen geltenden Zertifizierungen und Vorschriften an. Kontaktieren Sie uns gerne unter [email protected].