Lichtwellenleiter

Multimode-Fasern und wie sie getestet werden können

16.06.17 | Autor / Redakteur: Christian Schillab* / Hendrik Härter

Die Entwicklung der Multimode-Fasern-Technik und den dabei resultierenden Anwendungen mit höherer Bandbreite haben die Art verändert, wie Multimode-Fasern vor Ort getestet werden.
Die Entwicklung der Multimode-Fasern-Technik und den dabei resultierenden Anwendungen mit höherer Bandbreite haben die Art verändert, wie Multimode-Fasern vor Ort getestet werden. (Bild: Fluke)

Aktuelle Multimode-Fasern der Kategorie OM4 übertragen bis zu 100 GBit/s. Durch die immer höheren Anforderungen an die Bandbreite hat sich auch der Test vor Ort geändert. Wir geben einen Überblick.

In Gebäuden und Rechenzentren-Backbone-Links zwischen Switches sind Multimode-Fasern für LAN de facto Standard. Aus diesem Grund ist es wichtig zu verstehen, wie sie sich am besten testen lassen. Multimode-Fasern haben sich im Laufe der Jahre von OM1 zu OM4 weiterentwickelt. So misst die OM1-Faser 62,5 µm, gilt allerdings veraltet. Sie unterstützt 10/100 MBit/s durch LED-basierte Transceiver.

Aufgrund der Nachfrage nach höheren Geschwindigkeiten wurden die OM2 mit 50 µm und kleineren Kern eingeführt. Sie unterstützen Geschwindigkeiten bis 1 GBit/s. Doch seit es die preiswerteren VCSEL- (Vertical-Cavity-Surface-Emitting-Laser-) Laser gibt, werden die OM2 kaum noch verwendet.

Der ständige Bedarf nach mehr Geschwindigkeit führte dazu, OM3-Multimode-Fasern einzusetzen. Diese können mithilfe von 850-nm-VCSELs Daten mit einer Geschwindigkeit von 10 GBit/s auf einer Länge von 300 Meter übertragen. Anders als OM1 und OM2 wird die OM3-Faser von Industrienormen weiterhin anerkannt, gemeinsam mit den neuesten OM4-Fasern, die 40 und 100 GBit/s über längere Distanzen unterstützen können.

Biegefeste Multimode-Fasern

Für moderne Rechenzentren und LAN-Installationen eingesetzte Typ der OM4-Fasern stellt eine ultrabiegsame 50-µm-Multimode-Glasfaser dar. Wird bei der Installation der Faser ein bestimmter Biegeradius überschritten, geht ein gewisser Anteil des Lichts verloren. Damit einher geht auch ein Verlust des zu übertragenden Signals. Das ist insbesondere bei sehr dicht verlegten Glasfasern auf engem Raum ein Problem. Biegefeste Multimode-Fasern oder auf Englisch Bend Insensitive Multimode Fibre = BIMMF widerstehen starker Biegung und zeigen dabei weniger Signalverlust.

Die Entwicklung der Multimode-Fasern-Technik und die daraus resultierenden Anwendungen mit höherer Bandbreite haben auch die Art verändert, wie Multimode-Fasern vor Ort getestet werden. Multimode-Fasern unterstützen Hunderte von Moden, die in solche niedrigerer und solche höherer Ordnung eingeteilt werden.

Die Moden höherer Ordnung sind viel instabiler und anfälliger für Biegedämpfung. Was die Tests angeht, so haben die Anregungsbedingungen der dabei verwendeten Lichtquelle den größten Einfluss auf die Dämpfungsmessung. Eine Lichtquelle, die die Faser überfüllt, also ein überfüllter Vorlauf, regt sowohl die Moden niedrigerer Ordnung an als auch diejenigen höherer Ordnung.

Das kann zu einer Überbewertung der gemessenen Dämpfung und falschen Fehlermeldungen führen. Dagegen führt eine zu gering belastete Quelle zu allzu optimistischen Dämpfungsergebnissen, so dass unvorhergesehene Probleme übersehen werden. Das Bild 1 in der Bildergalerie zeigt den Unterschied zwischen einem überfüllten und einem unterfüllten Vorlauf in Bezug auf die häufig auftretende Anschlussdejustierung.

Moden höherer Ordnung entfernen

LED-Lichtquellen neigen dazu, die Faser zu überfüllen. Darum wird ihre Verwendung für Tests vorgegeben. Die Steuerung der Anregungsbedingungen, so dass die Lichtquelle vor allem die relativ stabilen Moden der niedrigen Ordnung anregt und die Moden der höheren Ordnung entfernt, verbessert dagegen die Genauigkeit und Wiederholbarkeit. Im Laufe der Jahre wurden vielfältige Methoden entwickelt, um die Anregungsbedingungen zu steuern.

Die früheste und einfachste verwendete Methode, um Moden höherer Ordnung zu entfernen bestand darin, die Vorlauffaser um einen Wickeldorn oder Rundstab herum stark zu biegen. In den engen Wicklungen der Vorlauffaser gehen die Moden hoher Ordnung verloren, sodass nur Moden niedriger Ordnung bis zum Ende der Vorlauffaser gelangen.

Inhalt des Artikels:

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Schreiben Sie uns hier Ihre Meinung ...
(nicht registrierter User)

Kommentar abschicken
copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 44741263 / Messen & Testen)