LWL-Steckverbinder

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Verschiedene LWL-Steckverbinder
Patch-Kabel mit TOSLINK-Steckern, auf einer Steckerseite (links) mit einem Laser (rot) bestrahlt.

LWL-Steckverbinder sind spezielle Steckverbinder zur lösbaren Verbindung von Lichtwellenleitern bzw. Glasfaserkabeln. Die entsprechend konfektionierten Lichtwellenleiter werden über diese miteinander oder mit anderen Komponenten verbunden. In der Nachrichtentechnik sind dies Sender, Empfänger oder Verstärker und in der Messtechnik, Spektroskopie oder Medizintechnik beispielsweise Laser, Sensoren oder Detektoren.

Die Mehrheit der heute eingesetzten Steckverbindungen sind Stecker-Stecker-Verbindungen. Die verwendeten Stecker müssen dabei eine möglichst geringe Signaldämpfung (auch Einfügedämpfung, engl. insertion loss) und eine hohe Rückflussdämpfung (engl. return loss), sowie eine hohe Reproduzierbarkeit bzw. Aufrechterhaltung dieser Parameter über mehrere hundert Verbindungszyklen besitzen.

Die am häufigsten verwendeten Steckerarten in der Nachrichtentechnik sind LC und SC, wobei aus älteren Installationen auch noch ST und E-2000 weit verbreitet sind. In der Laser- und Messtechnik wird vorwiegend der FC- und der F-SMA-Stecker eingesetzt. Der wohl allgemein bekannteste LWL-Steckverbinder ist der TOSLINK-Stecker, welcher bei der digitalen Übertragung von Audio-Signalen, wie zum Beispiel zwischen CD- und DVD-Spielern und Audioverstärkern benutzt wird.

Geschichte

Schematische Darstellung der Verbindung von Lichtwellenleitern mittels Linsensteckern (Kollimation und Fokussierung mit Kugellinsen).

Frühe Bauformen

Früher wurden sogenannte Linsenstecker (engl. expanded beam connector) verwendet, bei denen mittels einer Linse am Faserausgang das Licht kollimiert, und am Stecker der Empfangsfaser mit einer gleichen Linse wieder auf die Faserendfläche fokussiert wird.[1][2] Vorteil dieser Steckverbindung ist die relative Unempfindlichkeit gegenüber axialem Versatz oder Verunreinigungen, weshalb sie vereinzelt heute noch für den Einsatz in rauen Umgebungen verwendet werden.[3][4] Gravierender Nachteil dieser Technik ist die sehr große Bauform und die relativ hohe Signaldämpfung durch die Reflexionsverluste an den vielen Luft-Glas-Grenzflächen (Einfügedämpfung im Bereich von 1–2 dB). Zur Reduzierung der Einfügedämpfung wurden die heute vorwiegend verwendeten Kontakt-Steckverbinder eingeführt, bei denen sich die Faserendflächen möglichst nahe kommen oder direkt berühren. Dadurch ist es auch möglich besonders kleine Bauformen zu realisieren mit bis zu hundert Fasern in einem Stecker.

Endflächengestalt

Endflächenausführung mit abgerundetem Faserende (PC) und zusätzlich angewinkelter Endfläche (APC) zur Erhöhung der Rückflussdämpfung (Rückreflexionen durch blaue Pfeile angedeutet).

Durch die Verwendung von federnd gelagerten sehr präzisen zylindrischen Hülsen zur Faseraufnahme (sogenannte Ferrulen), welche in den Steckeraufnahmen in direkten Kontakt gebracht werden, konnte die Einfügedämpfung auf Werte von 0,1–0,5 dB gesenkt werden. Die hauptsächlich aus Metall oder Keramik bestehenden Ferrulen werden mit der eingeklebten Faser speziell angeschliffen bzw. poliert. Früher wurden die Endflächen rechtwinklig zur Faserachse plan gefertigt, welche jedoch gewisse Nachteile hatten:

  1. Der Anpressdruck verteilte sich auf die gesamte Steckerendfläche und nicht nur auf den für die Übertragung relevanten Bereich des Faserkerns.
  2. Fertigungstoleranzen, Verunreinigungen oder Beschädigungen auf der Steckerendfläche (auch außerhalb des Kernbereiches) können beim Verbinden zu einem Luftspalt zwischen den beiden Steckern führen, welcher zu einer erhöhten Dämpfung und Reflektivität der Verbindung führt.
Erzielbare Rückflussdämpfung für verschiedene Endflächenausführungen[1]
Abkürzung Bezeichnung Rückflussdämpfung
PC Physical Contact < −30 dB
SPC Super Physical Contact < −40 dB
UPC Ultra Physical Contact < −50 dB
APC Angled Physical Contact < −60 dB

Zur Vermeidung der genannten Probleme wurden die sogenannten PC-Stecker entwickelt (engl. physical contact), mit einer abgerundeten Endfläche (Radius ca. 10–15 mm[1]), welche beim Stecken nur ein physischen Kontakt der Faserkerne herstellen. Fast alle qualitativ hochwertigen Stecker sind heutzutage mindestens PC-Stecker und führen oft ein „PC“ als Ergänzung in ihrer Bezeichnung (wie etwa ST/PC, SC/PC, FC/PC usw.).

Immer höhere Anforderungen an die Rückflussdämpfung der installierten Steckverbindungen führte schließlich zu immer besseren Polierqualitäten der PC-Stecker, wozu die Grade SPC (engl. super physical contact) und UPC (engl. ultra physical contact) gehören. Eine weitere Erhöhung konnte dann nur noch durch die sogenannten HRL-Stecker (engl. high return loss) bzw. APC-Stecker (engl. angled physical contact) erreicht werden (Werte für die Rückflussdämpfung siehe Tabelle). Bei dieser Steckerart ist die Steckerendfläche nicht nur ballig ausgeführt, sondern sie ist zusätzlich noch um einige Grad (Standard ist 8°) verkippt zum typischerweise rechten Winkel zur Faserachse. Durch diesen Aufbau wird von der Steckerendfläche reflektiertes Licht aus dem Kern über das Mantelglas in die Luft hinaus gebrochen, und kann somit die Datenübertragung nicht mehr stören (siehe Abb.). Stecker dieser Bauart führen ein APC als Ergänzung in ihrer Bezeichnung (ST/APC, SC/APC, FC/APC, LC/APC, E2000/APC usw.). UPC- und APC-Steckertypen kommen speziell bei Monomodefasern zum Einsatz.

Steckertypen

Die am häufigsten verwendeten Steckerarten sind heute LC (engl. local connector) und SC (engl. subscriber connector). Aus älteren Installationen sind auch noch ST (engl. straight tip) und E-2000 weit verbreitet. Der LC-Stecker gehört wie der MU-Stecker zu den sogenannten small-form-factor-Steckern (SFF-Stecker). Diese besitzen 1,25 mm Ferrulen und ermöglichen durch ihre kleinere Bauform eine höhere Bestückungsdichte als ältere Stecker, wie beispielsweise der SC-, ST- und E-2000-Stecker mit 2,5 mm Ferrulen. Eine weitere Erhöhung der Portdichte kann mit Mehrfasersteckern mit MT-Ferrulen (engl. mechanical transfer) erreicht werden, wie etwa dem MTRJ-, MPO- bzw. MTP-Stecker. In MT-Ferrulen sind typischerweise 2 (MTRJ) bis 16 (MPO/MTP) Fasern pro Reihe (Faserabstand 250-750 µm) untergebracht und die Ausrichtung der Mehrfaser-Ferrule erfolgt durch zwei seitlich angebrachte hochpräzise Führungsstifte.

F-SMA (SMA 905/906)

F-SMA-Stecker (SMA 905)

Der F-SMA Stecker ist der älteste LWL-Steckverbinder und wurde Ende der 1970er Jahre von Amphenol auf Grundlage des SMA-Steckverbinder für HF-Anwendungen entwickelt. Zur Unterscheidung wird der Bezeichnung üblicherweise ein F vorangestellt (F-SMA für engl. fiber sub-miniature assembly). In die bestehende, durch die Sechskantmutter gekennzeichnete, Bauform wurde die Faseraufnahme mit einer 3,175 mm Ferrule aus Edelstahl (selten auch aus Keramik) eingearbeitet. Der Stecker ist nicht verdrehsicher und die Fasern zweier Stecker können somit nicht in physischen Kontakt gebracht werden. Es wird daher ein sogenannter Stirnflächenkontakt zwischen den Ferrulen hergestellt, ohne das sich die Faserendflächen berühren. Der Stecker kommt nur für Multimodefasern zum Einsatz und ist im Telekommunikationsbereich nur noch in älteren Installationen anzutreffen (zu große Bauform und relative hohe Einfügedämpfung). Auf Grund seiner robusten Bauweise wird er aber immer noch im Messtechnik-, Medizin- und Militärbereich verwendet, und wird auch in der Schutzart-Ausführung IP65 angeboten. Neben dem typischen und heute noch verwendeten F-SMA-Stecker (SMA 905) existiert eine weitere Bauform mit etwas abweichendem Ferrulendesign (SMA 906), welche eine Stufe im vorderen Ferrulenbereich zur Aufnahme einer Führungshülse besitzt.[1][5]

FC

FC/PC-Stecker

Der FC-Stecker (FC für engl. fiber connector) wurde ursprünglich von NTT entwickelt. Wie beim F-SMA-Stecker wird die Verriegelung über ein Schraubverschluss realisiert (runde Rändelmutter). Im Steckergehäuse aus Metall ist eine axial federnd gelagerte 2,5 mm Ferrule aus Edelstahl oder Keramik eingearbeitet (oder Keramikferrule mit Metalleinsatz, wie bei der Technik der Kern-Kern-Zentrierung von Diamond[6]). Für physischen Kontakt der Fasern bei einer Stecker-Stecker-Kupplung sind die Endflächen konvex ausgeführt und mit FC/PC (0°-Schliff) oder FC/APC (8°-Schrägschliff) gekennzeichnet. Die Einfügedämpfung ist deutlich geringer als beim F-SMA-Stecker und liegt bei ca. 0,2 dB. Das Steckergehäuse besitzt eine Verdrehsicherung in Form einer Passfeder, wobei auf dem Markt zwei zueinander inkompatible Bauformen mit unterschiedlichen Breiten vorhanden sind, die sich noch zusätzlich von Hersteller zu Hersteller leicht unterscheiden. Der R-Typ (reduced- bzw. narrow-key) mit 1,97–2,02 mm und der N-Typ (für NTT-typ bzw. wide-key) mit 2,09–2,14 mm.[7] Der FC-Stecker wird hauptsächlich für normale und polarisationserhaltende Monomodefasern benutzt, ist aber auch für Multimodefasern geeignet. Er wird heute im Telekommunikationsbereich nicht mehr verwendet, erfreut sich aber auf Grund der sehr guten Stabilität der Verbindung immer noch großer Beliebtheit (wie auch der F-SMA-Stecker für Multimodefasern). Eingesetzt wird er beispielsweise zur Faserkopplung von Lasern, sowie in der Mess- und Medizintechnik.

ST (BFOC)

ST-Stecker

Der ST-Stecker (ST für engl. straight tip) wurde von AT&T entwickelt und ist auf Grund seines Bajonett-Verschlusses auch als BFOC-Stecker bekannt (für engl. bajonet fiber optic connector). Er wurde früher viel in lokalen Netzen (LAN) verwendet (löste damals den F-SMA-Stecker ab) und ist heute noch der meist installierte Steckertyp. Das Steckergehäuse besteht aus Metall oder Kunststoff und die 2,5 mm Ferrule besteht meist aus Keramik (Metallversionen sind auch möglich). Geeignet ist dieser Stecker für Monomode- wie auch für Multimodefasern, wobei er hauptsächlich für Multimode-Anwendungen verwendet wird. Die mittlere Einfügedämpfung liegt bei 0,3 dB, die maximale bei 0,4 dB. Es gibt zwei Bauformen des ST-Steckers, die sich in der Ausführung des Bajonett-Verschlusses unterscheiden. Bei manchen Bauformen ist der Verschluss zur Aufnahme des Verriegelungsstiftes in axialer Richtung offen, und bei anderen ist er geschlossen, besitzt aber eine Nut zur Einführung des Stiftes. Weiterhin besitzt er eine Verdrehsicherung, welche aber beim Steckvorgang (wie beim FC-Stecker) etwas hinderlich ist und zur Entwicklung von Steckern mit rechteckigen Gehäuseformen führte.[5]

SC

  • SC-Stecker
    SC-Stecker

Der SC-Stecker (SC für engl. subscriber connector) wurde von NTT in Japan entwickelt und löste im Jahre 2002 den ST-Stecker aus den Normen EN50173 und ISO 11801 als Standard für LAN-Verkabelungen ab[8] (wird aber voraussichtlich in der Neufassung der EN50173 und ISO 11801 durch den kleineren LC-Stecker abgelöst werden). Gekennzeichnet ist er durch sein Kunststoffgehäuse im rechteckiges Design (Querschnittsmaße ca. 9×9 mm) und seine Push-Pull-Technik (der Stecker verriegelt sich automatisch beim Einstecken und entriegelt sich beim Abziehen). Dies erlaubt eine schnellere und einfachere Montage, sowie eine höhere Bestückungsdichte als alle Vorgängermodelle (wie F-SMA, FC oder ST). Der SC-Stecker besitz eine 2,5 mm Ferrule meist aus Keramik (Metallversionen sind auch möglich) und kann für Multimode- und Monomodefasern verwendet werden. Die Ferrulenendflächen gibt es auch als APC-Ausführung und die mittlere Einfügedämpfung liegt bei ca. 0,2 dB. Ein weiterer Vorteil gegenüber dem ST-Stecker liegt in der Möglichkeit Duplex-Stecker zu erstellen (zwei Stecker werden über einen Duplex-Clip verbunden) und somit Duplex-Verbindungen gleichzeitig zu stecken oder abzuziehen. Eine Verdrehsicherung ergibt sich automatisch aus dem rechteckigen Design.[1][5]

E-2000

  • E-2000-Stecker
    E-2000-Stecker
  • (Schutzklappe geöffnet)
    (Schutzklappe geöffnet)

Der E-2000-Stecker wurde von dem Schweizer Unternehmen Diamond entwickelt und besitzt typischer Weise eine 2,5 mm Keramikferrule mit Metalleinsatz (Diamond-Technik der Kern-Kern-Zentrierung[6]), welche auch in APC-Endflächenausführung verfügbar ist.[5][9] Der Stecker besitzt ähnlich wie der SC-Stecker eine Push-Pull-Technik und das Gehäuse ist ebenfalls rechteckig und aus Kunststoff gefertigt. Weiterhin besitzt er als Besonderheit eine metallische Laserschutzklappe die sich beim Stecken automatisch öffnet. Sie minimiert auch das Verschmutzungsrisiko, und auf die bei anderen Steckertypen üblichen separaten Schutzkappen kann somit verzichtet werden. Der E-2000-Stecker hat sich deutschlandweit bei Strecken in Stadtnetzen (Metropolitan Area Network, MAN) und Weitverkehrsnetzen (Wide Area Network, WAN) durchgesetzt. Er kann für Multimode- und Monomodefasern verwendet werden und die Einfügedämpfung liegt im Bereich von 0,1–0,2 dB.

ESCON

  • ESCON-Stecker
    ESCON-Stecker
  • MIC(FDDI)-Stecker
    MIC(FDDI)-Stecker

ESCON (Enterprise Systems Connection) ist ein von IBM entwickeltes und 1990 eingeführtes Kommunikationssystem zum Austausch großer Datenmengen zwischen Großrechnern (engl. mainframe) und deren Peripherie auf der Basis von Lichtwellenleitern (heutzutage abgelöst durch FICON). Der verwendete LWL-Stecker ist ähnlich dem MIC-Stecker ein Duplex-Stecker mit zwei 2,5 mm Keramikferrulen und besitzt aber im Gegensatz zur starren Abdeck- bzw. Schutzkappe des MIC-Stecker eine bewegliche, welche beim herstellen der Verbindung die Ferrulen freigibt. Der ESCON-Stecker ist für Multimodefasern vorgesehen und seine Einfügedämpfung liegt wie bei anderen Mehrfachsteckern im oberen Bereich, bei 0,3–0,5 dB.[10]

MIC (FDDI)

MIC-Stecker (engl. medium interface connector) ist ähnlich dem ESCON-Stecker ein Duplex-Stecker zur Aufnahme von zwei Fasern und wird fast ausschließlich in FDDI-Netzen und manchmal an ATM-Komponenten verwendet. Wie der ESCON-Stecker besitzt er zwei Keramiferrulen mit 2,5 mm Durchmesser in einem Kunststoffgehäuse. Er ist für Multimodefasern vorgesehen und besitzt eine typische Einfügedämpfung von 0,3–0,5 dB. Durch das Gehäusedesign ist er vertauschungssicher und bietet zusätzlich die Möglichkeit verschiedene Codierungen für unterschiedliche Datenlinks anzubringen.[5]

MU (Mini-SC)

Der MU-Stecker (engl. miniature unit-coupling oder multi-termination unibody), auch als Mini-SC-Stecker bekannt, ist ein von NTT entwickelter Small-Form-Factor-Stecker mit Push-Pull-Technik. Er ist in etwa nur halb so groß wie der SC-Stecker und als Simplex- und Duplex-Variante verfügbar. Der MU-Stecker ist geeignet für Monomode- und Multimodefasern und genormt nach IEC 61754-6. Er ist vor allem konzipiert für Switches und Multiplexer mit hoher Portdichte.[11]

LC

  • LC-Stecker
    LC-Stecker

Der LC-Stecker (engl. lucent connector) ist auch ein Small-Form-Factor-Stecker. In der Duplex-Variante nimmt er den Platzbedarf des in der Kupferübertragungstechnik verbreiteten RJ45 ein und benötigt somit nur halb soviel Platz wie der SC-Stecker. Es gibt den LC-Stecker sowohl als PC-, UPC- oder APC-Version für Multimode- oder Monomodefasern. In den Neufassungen der EN50173 und ISO11801 wird der LC-Stecker den SC-Stecker als Standard für LAN-Verkabelungen ablösen. Ebenso wird er als Standardsteckverbinder im Bereich des Rechenzentrums und der zugehörigen Normkapitel (unter anderem EN50173-5) geführt. Typische Dämpfungswerte liegen zwischen 0,1 und 0,3 dB. Er findet auf Grund seiner geringen Bauform auch Verwendung als Anschluss von modularen SFP-Modulen (Mini-GBIC).[11]

MTRJ

  • MTRJ-Stecker
    MTRJ-Stecker

Der MTRJ-Stecker wurde von einem Konsortium entwickelt, an dem unter anderem die Unternehmen AMP, Siecor, US Conec und Hewlett Packard beteiligt waren. Der Stecker ist ein Mehrfaserstecker mit einer MT-Ferrule (engl. mechanical transfer) für zwei Fasern, welche dabei mit einem Abstand von 750 µm in einen Kunststoffblock eingebettet sind. Die hoch präzisen Führungsstifte, zur Ausrichtung des Steckers, befinden sich je nach Variante (male oder female) entweder in der Steckeraufnhme (engl. receptacle) oder im Stecker selbst. Der MTRJ-Stecker hat die Form eines RJ45-Steckers. Diese Bauform verhindert das Vertauschen der Hin- und Rückleiter, ist sehr einfach zu stecken und wieder zu entriegeln und ermöglicht hohe Packungsdichten auf Patchfeldern und Switch-Ports. Der Stecker ist für Monomode- und für Multimodefasern geeignet und gehört zu den Small-Form-Factor-Steckern.[11]

MPO/MTP

Der MPO-Steckverbinder (engl. multipath push-on, auch Multiple-Fibre Push-On) ist ähnlich dem MTRJ ein Mehrfaserstecker für Multimode- und Monomodefasern, welcher von NTT in den 1980er Jahren entwickelt und in den 1990er von dem Joint-Venture US-Conec (von NTT, Corning und Fujikura) zum MTP-Stecker weiterentwickelt wurde[12]. Er besitzt typischerweise 2, 4, 8, 12 oder 16 Fasern in einer Reihe (Versionen mit bis zu 5 Reihen, und somit 80 Fasern sind verfügbar[13]), womit die Packungsdichte stark erhöht werden kann. Definiert ist der MPO-Stecker im Standard IEC61754-7 und TIA/EIA 604-5. Er ist in der Norm ISO 11801 sowie EN 50173-5 neben dem LC-Stecker für Anwendungen im Bereich Rechenzentrum standardisiert und unterstützt paralleloptische Übertragungen. Typische Dämpfungswerte des MPO-Steckers liegen im Bereich um die 0,3 dB. Verfügbar ist der MPO-Stecker sowohl als PC- als auch als APC-Variante mit Schrägschliff. Paralleloptische Übertragungen wie Infiniband mit Übertragungsraten von bis zu 120 Gbit/s und die kommenden Varianten 40-Gbit/s- und 100-Gbit/s-Ethernet werden im Bereich der Multimodeanwendung nicht über Einzelfasern übertragen, sondern mittels Mehraderkabeln mit MPO-Steckern.

TOSLINK

  • TOSLINK-Stecker
    TOSLINK-Stecker

Der TOSLINK-Stecker (auch F05-Stecker) wurde 1983 von Toshiba entwickelt (TOShiba-LINK) und wird hauptsächlich zur Übertragung von digitalen Signalen im HiFi-, Tonstudio- und Home-Entertainment-Bereich eingesetzt. Für Patch-Kabel mit TOSLINK-Steckern werden typischer Weise 1 mm POF-Multimodefasern verwendet. Standardisiert ist bei diesem Stecktyp nur die Form der Ferrule und der vordere Teil des Steckerkörpers (Führung und Verdrehschutz). Für den hinteren Steckerkörper existieren eine Vielzahl von unterschiedlichen Variationen in Form, Größe und der Ausführung des Klemmmechanismus. Den TOSLINK-Stecker gibt es auch als Duplex-Variante, unter der Bezeichnung F07-Stecker.[14]

Weitere LWL-Steckverbinder

Weitere ältere und bei Neuinstallationen nicht mehr eingesetzte LWL-Steckverbinder sind u. a. der BAM-Stecker, der DIN(LSA)-Stecker und der MiniBNC-Stecker. Weiterhin gibts es neben dem LC-, MU- und MTRJ-Stecker weitere Varianten von small-form-factor-Steckern, wie z. B. der LX.5-, FV-45- und der FJ-Stecker (OptiJack).[5][11]

Übersicht der gebräuchlisten LWL-Steckverbinder[1][5]
Stecker Verschlussmechanismus Ferrulendurchmesser Einfügedämpfung⁠* Faseranzahl Normung
F-SMA (SMA 905) Schraubverschluss 3,175 mm 0,6…1,0 dB 1 IEC-874-2
LSA (DIN-Stecker) Schraubverschluss 2,50 mm 0,2 dB 1 IEC 874-6
FC Schraubverschluss 2,50 mm 0,2 dB 1 IEC 60874-7
ST (BFOC) Bajonett-Verschluss 2,50 mm 0,2…0,4 dB 1 IEC 60874-10
SC Push-Pull-Prinzip 2,50 mm 0,2…0,3 dB 1 IEC 874-13
E-2000 Push-Pull-Prinzip 2,50 mm 0,2 dB 1 IEC 61754-15
MIC (FDDI) Spannbügelverschluss 2,50 mm 0,3…0,5 dB 2 ISO 9314-3
ESCON Spannbügelverschluss 2,50 mm 0,3…0,5 dB 2
MU (Mini-SC) Push-Pull-Prinzip 1,25 mm 0,2 dB 1 IEC 61754-6
LC Spannbügelverschluss 1,25 mm 0,2 dB 1 IEC 61754-20
MTRJ Spannbügelverschluss MT-Ferrule 0,3…0,5 dB 2 IEC 61754-18
MPO/MTP Push-Pull-Prinzip MT-Ferrule 0,3…0,5 dB 4…80 IEC 61754-5
* 
Für Monomodefasern können mit SC-, E2000-, LC- und MU-Steckern in günstigen Fällen Werte von 0,1 dB erreicht werden.

Steckermontage

Die heute gebräuchlichsten Arten sind die Klebe- und Poliertechnik, Crimp- und Poliertechnik oder der mechanische Spleiß.

Die Klebe- und Poliertechnik ist durch Epoxidharz- oder anaerobe Klebstoffe, sowie Heißklebeverfahren (engl. hot melt) möglich. In den Steckerkörper (ferrule) wird hierzu der Kleber eingebracht und die Faser anschließend hineingesteckt. Nachdem der Kleber ausgehärtet ist, wird die Faser mittels einer Klinge angeritzt, folgend gebrochen und die Stirnfläche des Steckers wird samt Faser entsprechend geschliffen und poliert. Bei der Crimp- und Poliertechnik wird auf die Klebung verzichtet, und die Faser durch Crimpen am Stecker befestigt. Dies ermöglicht eine schnellere Montage, ist aber mit höheren Kosten für Stecker und Montagewerkzeug verbunden.

Bei Verbindungen von Lichtwellenleitern führt jede Fehlanpassung der Faserkerne zu einer Teilüberlappung, und somit zu einem Leistungsverlust. Es ist daher wichtig, dass die Lage des Faserkerns mittig ist (Kernexzentrizität), sowie die Abmessungen und Rundheit der Fasern genau eingehalten werden und zueinander kompatibel sind. Die Exzentrizität des Faserkerns (Versatz zwischen Mittelpunkt des Faserkerns und Mittelpunkt des Fasermantels) bei heutigen Monomodefaser liegt bei kleiner 0,5 µm. Weitere transversale Versätze können aber durch Toleranzen bei der Steckermontage entstehen, wo die Faser typischerweise in eine Aufnahmehülse (engl. ferrule) mit einer Bohrung von  µm (für Monomodefasern) bzw.  µm (für Multimodefasern) eingeklebt wird[1], sowie durch Toleranzen der Führungshülsen der Steckeraufnahmen, welche im Bereich von 1 bis 2 µm liegen. Fehlanpassungen und Toleranzen bei der Steckermontage machen sich besonders bei Monomodefasern bemerkbar, da diese nur Kerndurchmesser im Bereich von 3 bis 10 µm besitzen.

Bei Montage mittels mechanischem Spleiß wird ein Steckertyp verwendet, der werksseitig bereits eine in die ferrule eingeklebte Faser besitzt, die mit der Stirnfläche maschinell geschliffen und poliert wurde. Das offene Faserende befindet sich innerhalb des Steckerkörpers, in einer mit einem sogenannten Index-Matching-Gel gefüllten Kammer. Das Index-Matching-Gel hat die Aufgabe, den Luftspalt zwischen den beiden Faserenden durch ein Medium zu ersetzen, das den gleichen Brechungsindex wie der Lichtwellenleiter besitzt. Die zu konfektionierende Faser wird lediglich sauber gebrochen und in diese Kammer eingeführt. Die Fixierung erfolgt zum Beispiel durch einen Exzenterverschluss (Cam).[15][16]

Literatur

  • Volkmar Brückner: Elemente optischer Netze: Grundlagen und Praxis der optischen Datenübertragung. 2. Auflage. Vieweg+Teubner, 2011, ISBN 3-8348-1034-7.
  • A.B. Semenov, S.K. Strizhakov, I.R. Suncheley und N. Bolotnik: Structured Cable Systems. Springer, Berlin, Heidelberg 2002, ISBN 978-3-540-43000-1.
  • Edgar Voges, Klaus Petermann: Optische Kommunikationstechnik: Handbuch für Wissenschaft und Industrie. Springer, 2002, ISBN 3-540-67213-3.
  • Christoph P. Wrobel: Optische Übertragungstechnik in der Praxis: Komponenten, Installation, Anwendungen. Hüthig, Bonn 2004, ISBN 3-8266-5040-9.

Weblinks

Einzelnachweise

  1. ↑ a b c d e f g A.B. Semenov, S.K. Strizhakov, I.R. Suncheley und N. Bolotnik: Structured Cable Systems. Springer, Berlin, Heidelberg 2002, ISBN 978-3-540-43000-1, S. 206–231 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  2. ↑ What is Expanded Beam Connector? Fiber Optic Training & Tutorials – FAQ, Tips & News, auf www.fiberoptics4sale.com, Abgerufen am 05. März 2012.
  3. ↑ Glasfaserstecker für extreme Umweltbedingungen. Pressemitteilung der trans data elektronik GmbH, 15. Dezember 2009. Abgerufen am 16. Februar 2012.
  4. ↑ LINSENSTECKER (EXPANDED BEAM CONNECTORS). Rosenberger-OSI GmbH & Co. OHG. Abgerufen am 16. Februar 2012.
  5. ↑ a b c d e f g Christoph P. Wrobel: Optische Übertragungstechnik in der Praxis: Komponenten, Installation, Anwendungen. 3. Auflage. Hüthig, 2004, ISBN 3-8266-5040-9, S. 85–116.
  6. ↑ a b DIAMOND TECHNOLOGIE FÜR LWL-STECKVERBINDUNG. Verfahren der Kern-Kern-Zentrierung - DIAMOND SA 04/2010 (PDF).
  7. ↑ Polarization Maintaining Connectors. POLARIZATION MAINTAINING FIBER PATCHCORDS AND CONNECTORS - OZ Optics Limited 03/2009 (PDF).
  8. ↑ AMP NETCONNECT - Handbuch zur EN 50173-1 2te Ausgabe. © 2002 Tyco Electronics / BLACK BOX Deutschland GmbH (PDF).
  9. ↑ E-2000® Produktfamilie. Diamond GmbH 2006-2011. Abgerufen am 03. März 2012.
  10. ↑ Casimer Decusatis: Handbook of Fiber Optic Data Communication: A Practical Guide to Optical Networking. 3. Auflage. Elsevier Academic Press, 2008, ISBN 978-0-12-374216-2, S. 537–566 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  11. ↑ a b c d Casimer Decusatis, Ivan P. Kaminow: The Optical Communications Reference. Academic Press, 2009, ISBN 978-0-12-375163-8, S. 227–239 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  12. ↑ Toshiaki Satake, Shinji Nagasawa, Mike Hughes, Sharon Lutz: MPO-type single-mode multi-fiber connector: Low-loss and high-return-loss intermateability of APC-MPO connectors. In: Optical Fiber Technology. 17, 2011, S. 17–30, doi:10.1016/j.yofte.2010.09.004.
  13. ↑ Tatsuya Ohta, Satoshi Shida, Kazuhiro Takizawa, Akito Nishimura, Toru Arikawa, Yasuhiro Tamaki: Two Dimensional Array Optical Fiber Connector. In: Fujikura Technical Review. 2000 (PDF).
  14. ↑ O. Ziemann,J. Krauser,P. E. Zamzow,W. Daum: POF-Handbuch: Optische Kurzstrecken-Übertragungssysteme. 2. Auflage. Springer, 2007, ISBN 978-3-540-49093-7, S. 246 f. (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  15. ↑ 3M (Schweiz) AG: Bewährte Alternative zum Fusionsspleissen. In: ET - Elektrotechnik (CH) 3/2010 (PDF).
  16. ↑ Andrew D. Yablonx: Optical fiber fusion splicing. Springer, Berlin, Heidelberg, New York 2005, ISBN 978-3-540-23104-2, S. 15–17 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

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