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Dämpfung in Glasfasern
- Sehr kleine Dämpfung für Wellenlängen um 1.5 µm- Reduktion der Leistung um Faktor 10 nach 50 km Länge
Querschnitt durch ein Faserkabel
Kern mit GeO2 dotiert=> höherer Brechungsindex
Herstellung
Herstellung des Rohlings (preform) durch Abscheidung aus der Gasphase
Ausziehen zur Glasfaser in mehreren Schritten
Brechungsindexprofil
Stufenindex-faser
Gradienten-indexfaser
Ein- und mehrmodige Fasern
Außendurchmesser: 125 µm
Kerndurchmesser der einmodigen Faser hängt von Wellenlänge ab, Werte hier für =1.5 µm
Verluste in Glasfasern
- Kurze Wellenlänge: Rayleigh-Streuung (~4)- Absorption bei 1.25 und 1.4 µm durch OH Gruppen- Absorption im SiO2 bei größeren Wellenlängen
Dispersion
Glasfaserverbindungen
Verschweißen der Glasfasern – splice+ kleinste Verluste- aufwendig, für permanente Verbindungen
Steckverbindungen+ Lösbar- Verluste etwas höher als beim splice
FC Steckverbinder
Keramikstift – Ferrulemeist 2.5 mm Durchmesser
Verbindungsbuchen
Koppelstelle
Transmissionsverlustinsertion loss
PC: 0.10 dB (98% Transmission)APC: 0.25 dB (95% Transmission)
Rückreflektion return loss
PC: -40 - -30 dBUltra-polished PC: - 50 dBAPC: < -60 dB
PC - Physical contactAPC - Angled physical contact, schräge Faserenden (typ. 8o)
Polarisationserhaltende Fasern
Polarization Maintaining Fiber (PMF)
Polarisation der Fundamentalmode
• Einmodige Faser hat zwei orthogonal polarisierte Moden mit gleiche Ausbreitungskonstanten
• Bruch der Rotationssymmetrie (Elliptizität, Verspannung) erzeugt Doppelbrechung => Aufhebung der Entartung
Polarisation in idealer Glasfaser
Jeder Polarisationszustand (linear, diagonal, zirkular, …) bleibt in perfekt symmetrischer Glasfaser erhalten
Polarisation in realer Glasfaser
Verspannung erzeugt Doppelbrechung=> Ausbreitungskonstanten hängen von Polarisation ab => Änderung der Polarisation bei Ausbreitung
Polarisationserhaltende Fasern
Bordotierte Stressoren oder‚stress applying parts‘ - SAPs mit anderem Ausdehnungs-koeffizient als Rest des Mantels- SAP: 3*10-6/oC- Mantel: 5*10-7/oC
SAP schrumpft stärker beim Abkühlen
Zugverspannung erzeugt große Doppelbrechung im Faserkern
Polarisationserhaltende Fasern
Doppelbrechung durch Verspannung viel größer als Doppelbrechung durch externe Einflüsse=> Polarisation entlang der Hauptachsen bleibt erhalten
Produktion
Schwebungslänge
Engl.: beat lengthPeriode der Polarisationsänderung entlang der Faserkleine beat length => große Doppelbrechung
Übersprechen – cross talk
Typische Werte zwischen -30 und -25 dB/100 m
PANDA Steckverbinder