Faserendflächen-Prüfung optischer Netze
Noch ganz sauber?
Die Anforderungen an die Übertragungsbandbreiten wachsen stetig. Dadurch finden in den Netzwerken zunehmend Glasfasern Verwendung. Die optischen Netzwerke sind störunempfindlich, weitestgehend abhörsicher und bieten auch über weite Distanzen einen hohen Datendurchsatz. Allerdings können verschmutzte oder beschädigte Steckverbinder die Leistung mindern oder sogar zum Ausfall ganzer Übertragungsstrecken führen. Daher lautet in diesem Umfeld das oberste Gebot: Sauberkeit!
Kratzer, Absplitterungen und vor allem Verschmutzungen auf den Steckerendflächen von Glasfasersteckern sind die Hauptursachen für Fehler und Qualitätsverluste auf den Übertragungsstrecken. Diese Problematik ist in der Welt der Datenübertragung durch Glasfasern allgemein bekannt. Doch welche Auswirkungen haben diese Defekte genau? Zunächst führen die Beeinträchtigungen zu erhöhten Reflexionen, ausgedrückt in einer Verringerung der Rückflussdämpfung an den Steckerübergängen. Ebenso kann es zu einer Erhöhung der Dämpfung auf der gesamten Strecke kommen. Weiterhin sind auch mechanische Folgen wie ein Verkratzen oder sogar die Zerstörung der Steckerendflächen weiterer Glasfaserstecker bei Patch-Vorgängen möglich. Um das zu verhindern, ist das Rezept zum Erfolg die systematische und proaktive Überprüfung jeder Steckerendfläche von optischen Steckern vor dem Herstellen einer Verbindung. Diese Regel gilt in allen Phasen des Lebenszyklus eines Glasfaser-Netzwerks: von der Konfektionierung oder Installation, dem regulären Betrieb über die regelmäßig durchgeführten Wartungsarbeiten bis hin zur Fehlersuche bei Störungen.
Allerdings reicht eine Sichtprüfung mit bloßem Auge nicht aus: Es geht um Flächen, deren Durchmesser im unteren Mikrometerbereich liegen. Aus diesem Grund ist mindestens ein einfaches manuelles Handmikroskop Pflicht, das speziell für die Betrachtung von Steckerendflächen geeignet sein muss. Daher ist es empfehlenswert, dass jeder Techniker, der mit Glasfaser-Verkabelungsstrecken zu tun hat, eines bei sich führt. Ergänzt wird das Ganze durch geeignetes Reinigungsequipment, um eventuell festgestellte Verschmutzungen vor dem ersten Verbinden zu beseitigen. Doch was heißt eigentlich "sauber"?
Genormte Sauberkeit
Zur Definition des Begriffs "sauber" im Bereich der Messtechnik dient eine Norm, die die International Electrotechnical Commission (IEC) erarbeitet hat. Sie trägt die Bezeichnung IEC 61300-3-35. Dieser Standard definiert allgemein gültige Anforderungen an die Qualität von Steckerendflächen, um eine optimale Einfüge- und Rückflussdämpfung zu gewährleisten. Sie enthält Pass/Fail-Kriterien zum Prüfen und Analysieren der Endflächen von optischen Steckern. Dabei sind für unterschiedliche Arten von Steckern wie SM-PC, SM-UPC, SM-APC und MM- und Mehrfaser-Steckverbinder separate Anforderungen spezifiziert. Bei Einhaltung der geforderten Grenzwerte ist so ein einheitliches Leistungsniveau garantiert.
Allerdings führen das nicht kontrollierbare und unterschiedliche Können der Techniker, die nicht einheitlichen Lichtbedingungen sowie eine unterschiedliche Anzeigequalität dazu, dass die Prüfung und Analyse mit rein manuellen Fasermikroskopen keine zuverlässigen und reproduzierbaren Ergebnisse für die Einhaltung der IEC-Norm gewährleistet. Dabei ist die Erfüllung der Norm die einzige Möglichkeit, das Leistungsversprechen der modernen Glasfaser-Netzwerke mit ihren zahlreichen Steckverbindungen zu erfüllen.
Eine Automatisierung des Prozesses der Steckerendflächen-Prüfung kann dabei helfen. Dazu kommt ein Videomikroskop zum Einsatz, wie es beispielsweise Softing IT Networks für seinen WireXpert oder den FiberXpert anbietet. Dem Videomikroskop liegen für die Bewertung mit einer Analysesoftware die Pass/Fail-Kriterien der oben genannten IEC-Norm zugrunde.
Automatisierte Bewertung
Die Automatisierung dieser Überprüfung mit einem derartigen System beseitigt Unsicherheiten, die mit der manuellen Prüfung verbunden sind. Zudem erstellt der Techniker am Ort der Installation einen dokumentierten Qualitätsnachweis der Steckerendflächen, ein Vorgehen, das einen wiederholbaren und zuverlässigen Prozess gewährleistet.
Diese Vorteile sorgen dafür, dass die automatische Überprüfung der Steckerendflächen die effektivste Methode ist, um die Einhaltung der IEC-Norm über den gesamten Lebenszyklus der Glasfaser-Verkabelungsstrecken sicherzustellen und zu belegen sowie die Leistungsversprechen für den Betrieb der Netzwerke mit Übertragungsverfahren der nächsten Generation zu erfüllen.
Ablauf nach Norm
Selbstverständlich ergibt die Überprüfung der Steckerendflächen nur dann Sinn, wenn sie in ein größeres Qualitätsverfahren eingebunden ist, das abwechselnde Reinigungs- und Überprüfungsschritte enthält. Dazu stellt die IEC-Norm einen Ablaufplan bereit, um gute und schlechte Steckverbinder klar zu definieren. Die konsequente Einhaltung dieses Ablaufs sorgt dafür, dass die Überprüfung jedes Mal korrekt erfolgt und dass die Steckerendflächen sauber sind, bevor die Steckverbindung hergestellt ist. Dies verhindert, dass verschmutzte oder beschädigte Glasfaserstecker am Netzwerk angeschlossen und somit Probleme verursacht werden.
Zum ersten Mal im Lebenszyklus eines Glasfaser-Netzwerks ist dieser Prozess üblicherweise bei der Konfektionierung oder Installation der Verkabelungsstrecken fällig: wenn es darum geht, die optischen Eigenschaften wie Dämpfung oder Reflexionsverhalten zu bestimmen, um entweder eine einwandfreie Konfektionierung oder eine korrekte Installation zu dokumentieren.
Video-Mikroskope für den Praxiseinsatz
Die zu bewertenden Steckerendflächen sind in unterschiedliche Zonen radial um die Mitte des Steckverbinders eingeteilt. Dort sind vier unterschiedliche Zonen ausgewiesen. Die unterschiedlichen Fehlerkriterien für Beschädigungen und Verschmutzungen sind für jeden Typ Glasfaser (MM/SM) in einzelnen Zonen nach Anzahl, Größe und Lage relativ zum Faserkern spezifiziert. Bei den Messungen an Glasfaserstrecken unterscheiden Experten im Wesentlichen zwischen zwei Ebenen. Ebene 1 beschreibt in diesem Kontext reine Dämpfungsmessungen, die üblicherweise mit Stand-alone-Dämpfungsmessplätzen oder Zusatzmodulen zu Zertifizierungsgeräten für Kupferverkabelungen durchgeführt werden.
Dabei vergleicht man die Messwerte für die Übertragung mit festen Grenzwerten, die entweder aus den zulässigen Eigenschaften der verbundenen Einzelkomponenten errechnet oder aus Anforderungen eines Applikationsstandards heraus angelegt sind. Ebene 2 ergänzt die Dämpfungsaussagen, um Reflexionskurven zur Visualisierung von Ereignissen auf den Glasfaserstrecken zu zeigen und fordert zugleich auch die Dokumentation von den Steckerendflächen der jeweiligen Strecken.
Um den reibungslosen Betrieb eines Glasfaser-Netzwerks garantieren zu können, sollte bei beiden Messarten stets vor jedem Einstecken der Messkabel sowie bei allen Betrachtungs- und Reinigungszyklen die in Bild 3 beschriebene Prozedur ablaufen.
Fazit
Die automatische Steckerendflächen-Prüfung ist derzeit die effektivste Methode, um über den gesamten Lebenszyklus eines Glasfaser-Netzwerks die Einhaltung der IEC-Norm zu zertifizieren und sicherzustellen. Sie ermöglicht es zudem, die Leistungsversprechen von Netzwerken der nächsten Generation zu erfüllen.
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