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Eigenarten der OM5-Messung

Multimode-Links präzise messen

22. Oktober 2020, 05:00 Uhr   |  Konstantin Hüdepohl/jos


Fortsetzung des Artikels von Teil 1 .

Auswirkungen des Kerndurchmessers der Messkabel

Die Auswirkungen der Messkabel-Kerndurchmesser beim OLTS-Verfahren auf die Messergebnisse sind erheblich. Denn wenn die Feldkalibrierung des OLTS-Geräts (Feldkalibrierung mit den für Tests verwendeten Messkabeln) mit Messkabeln mit 62,5 µm Durchmesser erfolgte (OM1), jedoch eine OM3-, OM4- oder OM5-Verkabelung mit 50 µm Durchmesser zu testen ist, stellt der Prüfer allein aufgrund der Tatsache, dass die Kerndurchmesser nicht übereinstimmen, eine erhebliche Dämpfung fest. Dasselbe gilt auch umgekehrt: Wenn die Feldkalibrierung des OLTS-Geräts mit Messkabeln mit 50 µm Durchmesser erfolgte, jedoch eine Verkabelung mit 62,5 µm Durchmesser getestet werden muss, ist das OLTS-Gerät für reflektive Ereignisse „blind“, etwa für Verschmutzungen auf den Steckverbindern, die sich im ringförmigen Bereich zwischen 50 und 62,5 µm befinden. Deshalb ist es wichtig, dass der Anwender stets auf den richtigen Kerndurchmesser achtet.

Biegeunempfindliche Kabel und EF-konformes Testen (Encircled Flux) von biegeunempfindlichen Multimode-Fasern (BIMMF) eignen sich hervorragend für die faseroptische Übertragung. Der Grund dafür ist, dass die Fasern sehr geringe Biegeradien und weniger Dämpfung beim Biegen aufweisen. Sie haben jedoch beim EF-konformen Testen (Encircled Flux) einen unerwünschten Nebeneffekt.
EF ist in der IEC 61280-4-1 spezifiziert. Dort sind die Eigenschaften der für das Testen verwendeten Lichtquelle definiert. Bei Multimode werden verschiedene Lichtmodi gleichzeitig durch den Faserkern übertragen. EF spezifiziert die zulässige Leistungsverteilung all dieser verschiedenen Modi. Bei BIMMF-Fasern kann sich die Verteilung der Modi ändern, wenn die Fasern gebogen sind. Infolgedessen ändert sich auch die Leistungsverteilung der Modi. Wenn EF-konformes Testen erforderlich ist, darf das Messkabel die erwähnten Lichtmodi nicht ändern, die über die Fasern laufen. Denn so bleibt gewährleistet, dass EF-konformes Licht in die zu testende Verbindung eintritt.

Nicht alle auf dem Markt erhältlichen Glasfaser-Patch-Kabel können dies garantieren, da die EF-Konformität für das herkömmliche Glasfaser-Patchen nicht relevant ist. Aus diesem Grund sollten Techniker darauf achten, dass die Messkabel für EF-konformes Testen geeignet sind und nicht aus BIMMF-Fasern bestehen.

Der Unterschied bei den Kabelkategorien im liegt Detail. Die Fasern unterscheiden sich in der modalen Bandbreite. Sie beschreibt, wie viele Informationen die Faser über eine bestimmte Länge übertragen kann. OM4-Fasern weisen beispielsweise weniger Dämpfung und eine bessere differenzielle Modaldispersion (DMD) auf als OM3-Fasern. Aus diesem Grund können sie mehr Informationen über größere Entfernungen übertragen als Fasern der niedrigeren Kategorien.

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© Bild: Softing

Vor- und Nachlaufkabel müssen passend gewählt sein. Im Bild das WireXpert-Messgerät.

Bei einer längeren Multimode-Glasfaserverbindung „verwischt“ die DMD kurze Impulse (zum Beispiel die Impulse eines Ethernet-Frames) zu breiteren, „unschärferen“ Impulsen, da die äußeren Modi für die Übertragung durch die Faser mehr Zeit benötigen als die inneren Modi. Da bei OLTS mit konstantem Licht gemessen wird, ist dieses „Verwischen“ nicht relevant. Darüber hinaus bleibt die Dämpfung der Messkabel bei der Messung unberücksichtigt, da die Feldkalibrierung des OLTS-Geräts vor der Messung mit den Messkabeln erfolgt.

Damit wirkt sich auch die potenzielle Dämpfungsdifferenz einer OM3- oder OM4-Glasfaser nicht aus. Aus diesem Grund ist es unerheblich, ob OM3- oder OM4-Messkabel zum Testen von OM3- oder OM4-Verbindungen dienen. Dasselbe gilt auch bei OM5. Denn dort nutzt man zusätzliche Wellenlängen für die parallele Datenübertragung. Die neuen Wellenlängen liegen zwischen den herkömmlichen Wellenlängen von 850 und 1.300 nm. Da die Dämpfungskurve einer OM5-Glasfaser zwischen 850 und 1.300 nm einigermaßen linear ist, erfordern internationale Normen nur Tests mit den herkömmlichen Wellenlängen.

OTDR – TIER 2

Die zweite Messmethode heißt Optical Time Domain Reflectometer (OTDR). Sie ist auch als Tier-2-Zertifizierung bekannt und eine einseitige Messung. Das OTDR-Gerät sendet scharfe Lichtimpulse in die zu testende Verbindung und misst am selben Anschluss Reflexionen, die aus der betreffenden Glasfaser zurückkommen.
OTDR-Geräte sind in der Lage, kleinste reflektive Ereignisse (etwa bei Verbindern, Spleißen, Makro- und Mikrobiegungen) entlang der Glasfaser zu messen und auch präzise Informationen über den Standort des betreffenden Ereignisses entlang der Glasfaser zu liefern.

Vor- und Nachlaufkabel

Beim OTDR-Verfahren kommt ein „Vorlaufkabel“ für den Anschluss der zu testenden Verbindung zum Einsatz. Wenn auch der letzte Steckverbinder der Verbindung präzise gemessen werden soll, muss an dem betreffenden Ende der Verbindung ein „Nachlaufkabel“ angeschlossen sein. Da die Lichtquelle starke, scharfe Impulse aussendet und am selben Messanschluss ein sehr empfindlicher Empfänger zum Einsatz kommt, sind auch weitere Effekte zu berücksichtigen, die bei OLTS-Tests keine Bedeutung haben. Da OTDRs auf demselben Anschluss senden und empfangen, müssen die Vor- und Nachlaufkabel eines OTDR erheblich länger sein als OLTS-Messkabel. Die zusätzliche Länge ist notwendig, damit der Empfänger genügend Zeit hat, sich nach dem vom Sender ausgesendeten Impuls zu regenerieren. Wenn der Sender einen Impuls aussendet, ist der Empfänger eine gewisse Zeit lang völlig gesättigt („blind“). In dieser Zeit kann er keine Messungssignale aufnehmen.

Vorlauflänge

Die Zeit, in der der Empfänger blind ist, entspricht einer bestimmten Faserlänge. In der Regel ist das Vorlaufkabel erheblich länger als die erforderliche Mindestlänge, um etwaige Probleme zu vermeiden. Aus diesem Grund sollte das Messkabel stets so lang sein, wie es in den Spezifikationen des Testgeräts festgelegt ist. Zudem schreiben manche Normen die Länge der Vor- und Nachlaufkabel vor. Neben der Länge ist auch die Kabelkategorie zu beachten: Das Vor- und Nachlaufkabel sowie die testende Verbindung sollten für präzise Messergebnisse zu derselben Kategorie gehören sowie für die Messung geeignet sein. Außerdem ist es für ein präzises Messergebnis wichtig, Referenzstecker zu verwenden.

Konstantin Hüdepohl ist Product and Standardization Manager bei Softing, www.softing.de.

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