Netzwerkkabel- und Transceiverplanung ex9200

Signalverlust im Multimode- und Singlemode-Glasfaserkabel

Multimode-Faser ist groß genug im Durchmesser, um Lichtstrahlen innen reflektieren zu lassen (abprallen von den Wänden der Faser). Schnittstellen mit Multimode-Optik nutzen in der Regel LEDs als Lichtquellen. LEDs sind jedoch keine kohärenten Lichtquellen. Sie sprühen verschiedene Wellenlängen von Licht in die Multimode-Faser, die das Licht in verschiedenen Winkeln reflektiert. Lichtstrahlen bewegen sich in gezackten Linien durch eine Multimode-Faser und verursachen Signalausbreitung. Wenn Licht, das im Glasfaserkern einstrahlt, in die Glasfaser ausstrahlt, tritt hol (Higher-Order Mode Loss) auf. (Cladding besteht aus Schichten aus materialien mit geringerem Brechungsindex, die in engem Kontakt mit einem Kernmaterial mit höherem Brechungsindex sind.) Zusammen reduzieren diese Faktoren die Übertragungsdistanz von Multimode-Faser im Vergleich zu der von Singlemode-Faser.

Singlemode-Faser ist so klein im Durchmesser, dass Lichtstrahlen innen nur durch eine Schicht reflektiert werden. Schnittstellen mit Singlemode-Optik nutzen Laser als Lichtquellen. Laser erzeugen eine einzelne Wellenlänge von Licht, das in einer geraden Linie durch die Singlemode-Faser bewegt wird. Im Vergleich zu Multimode-Faser hat Singlemode-Faser eine höhere Bandbreite und kann Signale für längere Entfernungen übertragen. Singlemode-Faser ist folglich teurer als Multimode-Faser.

Das Überschreiten der maximalen Übertragungsdistanzen kann zu erheblichem Signalverlust führen, was zu einer unzuverlässigen Übertragung führt.

Dämpfung und Streuung im Glasfaserkabel

Ein optischer Datenlink funktioniert korrekt, vorausgesetzt, das modulierte Licht, das den Empfänger erreicht, hat genug Leistung, um richtig demoduliert zu werden. Attenuation ist die Festigkeitsreduzierung des Lichtsignals während der Übertragung. Passive Medienkomponenten wie Kabel, Kabel splices und Stecker verursachen Dämpfung. Obwohl die Dämpfung bei Glasfaser deutlich geringer ist als bei anderen Medien, tritt sie dennoch in Multimode- und Singlemode-Übertragungen auf. Eine effiziente optische Datenverbindung muss genug Licht übertragen, um die Dämpfung zu überwinden.

Dispersion ist die Verbreitung des Signals im Laufe der Zeit. Die folgenden beiden Arten der Ausbreitung können die Signalübertragung über einen optischen Datenlink beeinflussen:

• Chromatische Abstreuung, das ist die Ausbreitung des Signals im Laufe der Zeit, die durch die unterschiedlichen Lichtgeschwindigkeiten verursacht wird

• Modale Dispergierung, das ist die Ausbreitung des Signals im Laufe der Zeit, die durch die verschiedenen Ausbreitungsmodi in der Faser verursacht wird

Bei der Multimode-Übertragung begrenzt die modale Streuung in der Regel die maximale Bitrate und Verbindungslänge. Chromatische Streuung oder Dämpfung ist kein Faktor.

Bei Singlemode-Übertragungen ist die Modalstreuung kein Faktor. Bei höheren Bitraten und über längere Entfernungen begrenzt die chromatische Dispergierung jedoch die maximale Verbindungslänge.

Eine effiziente optische Datenverbindung muss über genug Licht verfügen, um die minimale Leistung zu übertreffen, die der Empfänger für den Betrieb innerhalb seiner Spezifikationen benötigt. Darüber hinaus muss die Gesamtausbreitung innerhalb der in dem Dokument GR-253-CORE (Abschnitt 4.3) und des Dokuments G.957 der Internationalen Telekommunikationsunion (ITU) festgelegten Grenzwerte für den Verbindungstyp in Telcordia Technologies sein.

Wenn die chromatische Streuung maximal zulässig ist, können Sie ihre Wirkung als Leistungseinbußen im Energiebudget betrachten. Das Budget für optische Leistung muss die Summe der Dämpfung von Komponenten, Einbußen bei der Stromversorgung (einschließlich derJenigen aus der Ausbreitung) und eine Sicherheitsmarge für unerwartete Leistungsverluste ermöglichen.