de_fiber_optics_2010.pdf

diesem Wellenlängenbereich unterdrückt wird. Mit diesen Fasern
wird das E-Band (extended band) für die Datenübertragung geöffnet.
Dieser Bereich wird überwiegend mit der CWDM-Technologie (Coarse
Wavelength Division Multiplex) erschlossen, die es ermöglicht, aufgrund
der großen Wellenlängenabstände auf kostengünstige Laser
für die Übertragung zurückzugreifen.
Als Singlemode-Fasern für Weitverkehrsnetze werden Non-Zero-
Dispersion-Fasern (ITU-T G.655.C) verwendet. Sie haben eine sehr
geringe Dämpfung und Dispersion im C-Band um 1550 nm. Somit
sind längere Strecken ohne Dispersionskompension zu erreichen.
Singlemode-Fasern für andere Wellenlängenbereiche sind ebenfalls
kommerziell erhältlich. Insbesondere Fasern für den nahen IR-Bereich
und den sichtbaren Wellenlängenbereich (VIS) weisen zunehmend
geringere Modenfelddurchmesser auf.
Solche Fasern eignen sich für eine Reihe von Spezialanwendungen,
bei denen Übertragungen mit einer sehr guten Strahlqualität gefordert
werden. Die niedrige Dämpfung über lange Distanzen ist in der
Regel keine kritische Forderung für solche Anwendungen.
2.1.2. Multimodige Stufenindexfasern
Bei Stufenindex-Multimode-Fasern werden aufgrund eines größeren
Kerndurchmessers und/oder entsprechend hohem Δn zwischen
Kern und Mantel gegenüber Singlemode-Fasern mehrere Moden
im Kern geführt. Die Variationsbreite für solche Fasertypen ist groß.
Man unterscheidet folgende Grundtypen, die auch entsprechende
industrielle Bedeutung haben:
LWL Kernmaterial Mantelmaterial
(Cladding)
POF PMMA Fluoriertes PMMA
PCF Quarzglas Kunststoff (Akrylat)
Quarzfasern
(low OH, high OH)
Quarzglas Quarzglas
Glasfasern Quarzglas oder Dotiertes Quarzglas
Mehrkomponen- oder Mehrkompotenglasnentenglas
MIR-Fasern Spezialglas
(Fluoridglas,
Chalkogenidglas)
Spezialglas
Bei Stufenindex-Multimode-Fasern treten hohe Modendispersionen
aufgrund unterschiedlicher Laufzeiten auf.
www.leoni-fiber-optics.com
FiberConnect ®
FiberTech ® FiberSplit ®
FiberSwitch ®
2.1.3. Multimodige Gradientenindexfasern
Durch einen Brechzahlgradienten mit Hilfe von steigender Germaniumdotierung
zum Kernmittelpunkt hin wurden die Laufzeitunterschiede für
alle Moden minimiert, so dass die Bandbreite deutlich verbessert werden
konnte. Das Profil des Brechungsindexes im Kern ist nahezu parabelförmig.
Bei diesen Fasern gibt es Optimierungen für höhere Bandbreiten
in bestimmten Wellenlängenbereichen.
2.1.4. Spektraleigenschaften Low OH/High OH
Der Wassergehalt in der Faser bestimmt aufgrund der OH-Schwingungen
das Absorptionsverhalten. Die Low-OH-Faser hat niedrige Dämpfungswerte
im nahen infraroten Bereich und findet deshalb dort Verwendung.
Die High-OH-Faser vermindert die Bildung von Fehlstellen bei
Bestrahlung im ultravioletten Bereich. Die Low und High OH-Fasern gibt
es vor allem bei den Stufenindexquarzfasern. Deren Anwendung sind z.
B. Leistungsübertragung bei Laseranwendungen sowie Detektion von
Strahlung in der Sensorik.
2.1.5. Polarisationserhaltende Fasern
Die polarisationserhaltende Faser ist eine besondere Art der Singlemode-
Fasern. Durch Druckelemente im Cladding wird eine solche Doppelbrechung
im Kern erzielt, so dass die Polarisationsebenen des in der Faser
geführten Lichtes erhalten bleiben. Man unterscheidet drei verschiedene
Typen, die sich in der Form der Stresskörper in den Fasern unterscheiden.
Shaped Cladding Bow Tie Fiber Panda Fiber
Fast
axis
2. Fasertypen
Slow axis
Die Kerndurchmesser der Fasern entsprechen den jeweiligen Durchmessern
der Standardfasern. Als Claddingdurchmesser sind sowohl 80 µm
als auch 125 µm üblich, wobei der geringere Claddingdurchmesser eine
geringere Beeinflussung der Polarisation bei kleinen Biegeradien bewirkt.
2.1.6. Coatings und Buffer
Lichtwellenleiter aus Quarz oder Kunststoff müssen sowohl mechanisch
als auch gegen Feuchtigkeit geschützt werden. Daher gibt es als Schutz
Coatings und Buffer. Typischerweise werden Akrylate als Coating aufgebracht.
Für besondere Anwendungsfälle werden die Fasern mit Polymid,
PTFE, Silikonkautschuk oder Hochtemperatur-Akrylat beschichtet. Für
Spezialanwendung können Glasfasern auch mit einem Metall beschichtet
werden, so dass sie lötbar werden.
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Grundlagen