optische Rückflussdämpfung
ORL, Faserdämfung, Glasfasertechnik
In der Telekommunikation ist die optische Rückflussdämpfung (ORL) ein Maß für die Qualität einer Glasfaserverbindung oder -verbindung. Sie wird in Dezibel (dB) ausgedrückt und als negativer Wert angegeben. Sie stellt das Leistungsverhältnis des von einer Glasfaserkomponente oder -verbindung zurückreflektierten Signals im Vergleich zur Leistung des durch die Komponente oder Verbindung übertragenen Signals dar. Eine hohe Rückflussdämpfung weist beispielsweise auf verschmutzte oder schlecht eingesteckte Steckverbinder oder eine defekte Glasfaser hin. Dadurch entstehen Mehrwegeeffekte und das Signal wird beeinträchtigt.
Die optische Rückflussdämpfung in Glasfasern kann durch verschiedene Faktoren verursacht werden, darunter:
- Reflexionen an den Faserenden oder Steckverbindern
- Biegungen oder Verdrehungen in der Faser, die zu Lichtreflexionen führen
- Spleiße oder andere Defekte in der Faser, die zu Lichtstreuung führen
- Inhomogenitäten im Faserkern oder in der Mantelschicht, die zu Lichtreflexionen führen
- Temperaturänderungen, die eine Änderung des Brechungsindex der Faser verursachen und zu Reflexionen führen
In der Praxis kann die optische Rückflussdämpfung mit OTDR-Messungen bestimmt werden. Eine hohe optische Rückflussdämpfung kann dazu führen, dass Signale in einer Glasfaserverbindung nicht richtig übertragen werden. Die Messung der Rückflussdämpfung wird daher bei der Charakterisierung optischer Netzwerke immer wichtiger. Dies gilt insbesondere angesichts der zunehmenden Verwendung von Wellenlängenmultiplexverfahren, die eine geringere Toleranz gegenüber ORL aufweisen.
ORL unterscheidet sich von der Einfügungsdämpfung. Letztere beschreibt den Verlust an Signalleistung, der auftritt, wenn ein Gerät in eine Übertragungsleitung eingefügt wird. In diesem Zusammenhang sind Absorption, Fehlausrichtung oder ein Luftspalt zwischen den Glasfaserkomponenten die Hauptursachen für Einfügungsdämpfung.
Mit den gestiegenen Anforderungen an Netzwerke in Rechenzentren hat auch die Aufmerksamkeit für ORL zugenommen, was insbesondere Steckverbinder mit ihren unterschiedlichen ORL-Werten betrifft. Wenn Steckverbinder wiederholt gekoppelt und entkoppelt werden, verschlechtert sich auch der ORL-Wert. Eine Minimierung der Rückreflexion wird durch spezielle Poliertechniken erreicht.
Bild oben: Wenn zwei flache Fasern mit Flachsteckern verbunden werden, bleibt zwischen den beiden Faseroberflächen ein kleiner Spalt, an dem starke Reflexionen auftreten (ORL-Werte um -35 dB).
Physikalisch kontaktbehaftete (PC) Stecker sind poliert und haben eine leicht konische Form mit einer kleineren Endfläche, sodass weniger Licht in die Faser zurückreflektiert wird, was zu einem ORL-Wert von etwa -45 dB führt.
Spezielle Polierverfahren der konvexen Faserendfläche zeichnen die sogenannten Ultra Physical Contact (UPC)-Steckverbinder aus. Sie haben einen noch niedrigeren ORL-Wert von bis zu -55 dB, können sowohl mit Singlemode- als auch mit Multimode-Lichtwellenleitern verwendet werden und ermöglichen gleichmäßigere Signale in digitalen Fernseh- und Telefonsystemen.
Die Endflächen der APC-Steckverbinder (Angled Physical Contact) für Singlemode-Fasern haben konvexe Kanten, sind jedoch zusätzlich um 8 Grad abgewinkelt, wodurch ein viel kleinerer Spalt zwischen den Faserenden und ein engerer Kontakt mit weniger ausgeprägten Reflexionen ermöglicht wird. Die ORL-Werte für diese Steckverbinder liegen unter -65 dB.