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Eine Beschreibung des Faserverlustes und wie wir ihn berechnen können?

Korrekte Messungen und Prüfungen bei der Installation von Glasfaserkabeln sind für die Gesamtleistung und Integrität des Netzes von großer Bedeutung. Ein entscheidender Signalverlust kann zu einer instabilen Übertragung führen. Wie kann man den Wert von Verlusten in der Glasfaserverbindung erkennen? Dieser Artikel hilft Ihnen, die Fehler zu erkennen und die Leistung der Glasfaserverbindung zu überprüfen.

Arten von Lichtwellenleiterverlusten:

Wie können wir Faserverluste definieren? Es gibt verschiedene Faktoren, die Lichtverluste verursachen, z. B. Verbindungsverluste, Biegung, Eigenabsorption der Elemente usw.
Wir können den Faserverlust auch als Dämpfungsverlust oder Lichtwellenleiterdämpfung bezeichnen, die den Lichtverlust zwischen Ausgang und Eingang zählt.

Faseroptische Verluste umfassen Streuverluste, Streuverluste und Absorptionsverluste. Strukturelle Defekte erzeugen sie, und zu den extrinsischen Glasfaserverlusten gehören Biegeverluste, Steckverbinderverluste und Spleißverluste. Wir können Glasfaserverluste in extrinsische und intrinsische Verluste einteilen, je nachdem, ob die Ursache für den Ausfall in den Betriebsbedingungen oder in den inhärenten Eigenschaften der Glasfaser liegt.

Normen für den Verlust von Lichtwellenleitern:

Die TIA (Telecoms Industry Association)/EIA (Electronics Industry Alliance) entwickelt die Normen TIA/EIA, die die Leistungs- und Kommunikationsanforderungen für Glasfaserstecker, Kabel usw. festlegen. Sie werden von uns in der Glasfaserindustrie weitgehend akzeptiert und verwendet. Die höchste Dämpfung ist der Koeffizient in Bezug auf Glasfaserkabel, und wir können ihn in Dezibel/Kilometer-Einheiten ausdrücken. Er ist einer der wichtigsten Parameter für die Messung des Faserverlustes. Gemäß EIA/TIA 568 haben wir die höchste Dämpfung für verschiedene Arten von Glasfaserkabeln in der untenstehenden Grafik dargestellt:

Wie können wir die Verluste von optischen Fasern berechnen?


Um festzustellen, ob die Verbindung ordnungsgemäß verläuft, müssen wir die angegebene Berechnung durchführen.
Berechnung der Glasfaserverluste:

In der Regel ist es so, dass man bei der Installation von Glasfaserkabeln den höchsten Signalverlust über eine bestimmte Glasfaserverbindung berechnen muss. Dazu sollten Sie zunächst die Formel für den Glasfaserverlust kennen:

Der Gesamtverbindungsverlust = Spleißverlust + Steckverbinderverlust + Kabeldämpfung

Spleißverlust (Dezibel) = Zulässiger Spleißverlust (dB) x Anzahl der Spleiße

Kabeldämpfung (Dezibel) = Höchster Dämpfungskoeffizient (Dezibel/Kilometer) des Kabels x Länge (Kilometer)

Steckverbinderverlust (Dezibel) = Zulässiger Steckverbinderverlust (dB) x Anzahl der Steckverbinderpaare

Wie die Formeln zeigen, ist der Gesamtverlust der höchste Betrag der schlechten Variablen in einem Glasfasersegment. Es ist zu beachten, dass die Berechnung des Gesamtverlusts bei dieser Methode nur eine Einschätzung ist, die den verfügbaren Wert der intrinsischen Verluste voraussetzt. Daher besteht die Möglichkeit, dass der tatsächliche Verlust in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren höher oder niedriger ausfällt.

Anhand eines praktischen Beispiels sollen die Berechnungsschritte verdeutlicht werden. Es gibt die Installation eines SMF-Kabels zwischen zwei Orten mit einer Reichweite von 10 Kilometern und einer Glasfaserwellenlänge von 1310nm. Das Kabel verfügt über einen Spleiß und zwei Steckerpaare.

  • Berechnen Sie den Dämpfungsverlust eines Glasfaserkabels. Das obige Diagramm zeigt, dass die Lichtdämpfung des äußeren Glasfaserkabels SM von 1310 Nanometern 0,5 dB/km beträgt. Die Gesamtdämpfung des Kabels beträgt also 0,5 dB/km x 10 Kilometer = 5 Dezibel.
  • Berechnen Sie den Gesamtverlust des Steckers. Der tatsächliche Steckerverlust in der praktischen Berechnung entspricht dem Wert in den Spezifikationen der Glasfaserkabel, die von den Lieferanten angegeben werden.
  • Daher haben wir den gesamten Steckerausfall als 0,75 Dezibel x 2 = 1,5 Dezibel. Verwenden Sie den TIA/EIA-Wert für den höchsten Verlust eines Paares von 0,75.
  • Berechnen Sie den Gesamtausfall der Spleiße. Verwenden Sie den höchsten TIA/EIA-Verlust von 0,3 für eine Spleißung. Der gesamte Spleißverlust ist also 0,3 Dezibel x 1 = 0,3 Dezibel.
  • Berechnen Sie den Verlust der weiteren Komponenten, wenn es weitere Komponenten wie Dämpfung gibt.
  • Addieren Sie den Spleißverlust, den Steckerverlust, den Kabelverlust und den Gesamtverbindungsverlust. Der Gesamtverlust für diese Verbindung beträgt 5 Dezibel + 1,5 Dezibel + 0,3 Dezibel = 6,8 Dezibel.

Beachten Sie, dass wir die Schätzungen nur angenommen haben. Die genaueste und einfachste Methode ist die Verwendung der OTDR-Spur einer tatsächlichen Verbindung.

Berechnung des Leistungsbudgets:

Welche Bedeutung hat der Wert dieses Verbindungsverlustes für die gesamte Übertragung? Wir verwenden diesen Begriff, um ihn mit den berechneten Gesamtverlusten zu vergleichen und so zu bestätigen, dass die Kabelanlage ordnungsgemäß installiert ist. Die Verbindung funktioniert nur, wenn der Verbindungsverlust innerhalb des Verlustbudgets liegt. Wir berechnen das Leistungsbudget (PB) aufgrund der Differenz zwischen dem Sender des Ausgangs in der Faser (PT) und der Empfindlichkeit des Empfängers (PR). Die Berechnungsformel lautet PB = PT - PR. Angenommen, die Ausgangsleistung eines durchschnittlichen Senders beträgt -15dBm, die Empfindlichkeit des Empfängers -28dBm. Das Leistungsbudget beträgt dann -15 Dezibel - (-28 Dezibel) = 13 Dezibel.
Berechnung der Leistungsspanne:

Nach der Berechnung des Leistungsbudgets und des Verbindungsverlusts besteht die Möglichkeit, die Leistungsspanne zu berechnen. Wir nennen sie Sicherheitsmarge. Sie bezeichnet die Leistung, die nach Abzug der Verbindungsverluste vom Leistungsbudget erreicht werden kann. Wir haben die Formel PM = PB - LL.

Nehmen wir den Fall eines 10 km langen SMF als Beispiel: Der Verbindungsverlust beträgt 6,8 dB, und wir haben ein Leistungsbudget von 13 dB. 13 Dezibel - 6,8 Dezibel = 6,2 Dezibel ist also das Sicherheitsbudget. Ein Wert über Null bedeutet, dass die Verbindung genügend Leistung für die Kommunikation hat.