Warum kein biegeunempfindliches Glasfaserkabel verwenden, um den Biegeradius zu reduzieren

Der Markt für Glasfaserkabel hat eine zunehmende Verwendung von Glasfaserkabelkonfektionen erfahren. FTTx-Netzwerke sind die treibende Kraft für die Einführung von Glasfaserkabeln. Bei der Installation dieser Kabel wird den Effekts des Biegeradius und der Notwendigkeit, einen bestimmten Biegeradius des Kabels einzuhalten, mehr Aufmerksamkeit geschenkt. Machen Sie sich noch immer Sorgen über das Biegen von Glasfaserkabeln? Biegeunempfindliche Glasfaserkabel können Ihnen helfen, dieses Problem zu lösen.

Biegeradius von Glasfaserkabeln

Da Glasfasern empfindlich auf Spannungen reagieren, kann Licht austreten, wenn die Faser gebogen wird. Je stärker die Biegung ist, desto mehr Licht tritt aus (siehe Abbildung unten). Daher sollten Sie bei der Installation von Glasfaser-Patchkabeln, insbesondere in engen Bereichen mit hoher Glasfaserdichte, diese nicht über ihren Biegeradius hinaus biegen. Was ist eigentlich der Biegeradius?

Abbildung 1: Biegeradius von Glasfarberkabeln

Was ist der Biegeradius und der Mindestbiegeradius eines Glasfaserkabels?

Der Biegeradius gibt an, wie stark ein Kabel gebogen werden kann, bevor es beschädigt wird oder eine erhöhte Dämpfung auftritt und die Bandbreite eingeschränkt wird. Wenn ein Glasfaserkabel zu stark gebogen wird, kann das optische Signal im Kabel gebrochen werden und durch den Fasermantel entweichen. Das Biegen kann die Faser auch dauerhaft beschädigen, indem es Mikrorisse verursacht. Das Ergebnis ist der so genannte Biegeverlust: ein Verlust an Signalstärke, der die Integrität der Datenübertragung beeinträchtigen kann.

Hinweis: Übermäßiger Zug und zu fest angezogene Befestigungselemente können ebenfalls Übertragungsprobleme und Mikroknicke in Glasfaserkabeln verursachen.

Abbildung 2: Mindestbiegeradius eines Glasfaserkabels

Der Mindestbiegeradius ist der kleinste zulässige Radius, um den ein bestimmtes Glasfaserkabel gebogen werden kann. Die neue Norm ANSI/TIA/EIA-568B.3 legt Leistungsspezifikationen, Mindestbiegeradien und maximale Zugspannungen für 50/125-Mikron- und 62,5/125-Mikron-Lichtwellenleiterkabel fest. Bei Kabeln für den Innenbereich von Anlagen beträgt der Biegeradius des Glasfaserkabels das 10-fache des Außendurchmessers des Kabels ohne Zugbelastung und das 15-fache des Außendurchmessers des Kabels, wenn es einer Zugbelastung ausgesetzt wird.

Wie berechnet man den Biegeradius eines Glasfaserkabels?

Im Allgemeinen variiert der zulässige Biegeradius je nach Kabeltyp, Außendurchmesser (OD) und dem Zustand des Kabels unter Belastung sowohl während der Installation (Zugbelastung) als auch nach der Installation, wenn das Kabel zurückgesetzt wird (Leerlauf). Die folgende Formel wird zur Berechnung des Biegeradius verwendet:Mindestbiegeradius = Kabelaußendurchmesser x Kabelmultiplikator

Der Kabelmultiplikator wird durch die Industrienormen und den Kabeltyp bestimmt. Für Glasfaserkabel beträgt der Kabelmultiplikator das Sechsfache für Kabel mit einer Nennspannung von 5000 Volt oder weniger und das Achtfache für Kabel mit einer Nennspannung von über 5000 Volt.

Was ist ein biegeunempfindliches Glasfaserkabel?

Biegeunempfindliche Glasfaser-Patchkabel sind so konzipiert, dass sie Licht mit minimalem Verlust übertragen, selbst wenn sie über den Biegeradius hinaus gebogen werden. In diesen BIF-Glasfaserkabeln ist ein optischer „Graben“ - ein Ring aus einem Material mit niedrigerem Brechungsindex - in die Faser eingebaut, um das verlorene Licht grundsätzlich in den Kern der Faser zurück zu reflektieren und so den Datenverlust zu minimieren. Biegeunempfindliche Glasfaserkabel bieten eine größere Flexibilität in anspruchsvollen Umgebungen als herkömmliche Glasfaserkabel. Es wird in der Regel in Rechenzentren oder in allen Bereichen mit begrenztem Platzangebot eingesetzt, in denen enge Biegungen und Flexibilität erforderlich sind. Biegeunempfindliche Fasern sind in den Ausführungen 50/125 MMF (OM3 und OM4) und 9/125 SMF erhältlich.

Abbildung 3: Biegeunempfindliche Faser

Biegeunempfindliches Multimode-Glasfaserkabel (BIMMF)

Multimode-Glasfasern sind in Rechenzentren und Backbones innerhalb von Gebäuden weit verbreitet. Im Zeitalter der zunehmenden Konnektivität steigen die Anforderungen an die Qualität und Leistung der Verbindungskomponenten. Die neuen biegeunempfindlichen Multimode-Fasern minimieren die biegeinduzierte Dämpfung und tragen so zur Maximierung der Systemzuverlässigkeit und Minimierung von Ausfallzeiten bei. Diese BIMMF-Kabel sind in allen laseroptimierten Qualitäten, OM2, OM3 und OM4, erhältlich und weisen einen 10-mal geringeren Signalverlust in engen Biegesituationen auf. Die Faser kann in Schleifen mit einem Radius von nur 7,5 mm mit weniger als 0,2 dB Biegeverlust bei 850 nm und 0,5 dB bei 1300 nm verlegt werden.

Abbildung 4: Biegeunempfindliches Multimode-Glasfaserkabel (BIMMF)

Biegeunempfindliches Singlemode-Glasfaserkabel (BISMF)

Im Jahr 2007 wurde eine neue Art von „biegeunempfindlicher“ Singlemode-Faser eingeführt. Sie kann Belastungen durch Biegen, Verdrehen oder Dehnen ohne nennenswerten Leistungsverlust standhalten. Die ITU-Empfehlung G.657 spezifiziert zwei Klassen von biegeunempfindlichen Singlemode-Faser-Patchkabeln: G.657 A und G.657 B. Der Mindestbiegeradius von G.657. A1-Fasern beträgt 10 mm, der von G.657. A2- und G.657.B1-Fasern beträgt 7,5 mm und bei den G.657.B2-Fasern beträgt er 5 mm. Verglichen mit dem minimalen Biegeradius der Standard-Singlemode-G652-Fasern, der normalerweise 30 mm beträgt, sind die biegeunempfindlichen G.657-Singlemode-Faser-Patchkabel viel flexibler. Daher können BISMF-Kabel problemlos mit einer Vielzahl von Installationsmethoden und in den immer dichter werdenden Anwendungsbereichen der heutigen Rechenzentren installiert werden.

Abbildung 5: Biegeunempfindliches Singlemode-Glasfaserkabel (BISMF)

Vorteile von biegeunempfindlichen Glasfaserkabeln

Flexible Installationen: Biegeunempfindliche Glasfaserkabel sind sehr nützlich für die Verlegung von Glasfaserkabeln in Innenräumen, da sie nun um Wände, Säulen, Decken, Kanäle und andere unebene Oberflächen innerhalb von Gebäuden herumgeführt werden können, ohne dass man sich Sorgen um übermäßige Faserkrümmungen machen muss.

Hohe Leistung: Anwendungen mit höherer Bandbreite können getrost mit biegeunempfindlichen Fasern eingesetzt werden, da ein versehentliches übermäßiges Biegen der Fasern keine großen Leistungseinbußen verursacht.

Große Widerstandsfähigkeit: Biegeunempfindliche Fasern zeigen auch in Situationen, in denen Fasern durch Klemmen, Umwickeln oder Heften an Oberflächen befestigt werden, eine große Elastizität.

Geringe Zusatzkosten: Die Kosten für die Herstellung biegeunempfindlicher Fasern sind nicht sehr hoch im Vergleich zu den Kosten für die Herstellung normaler Faserkabel.

Gleiche Spleißverfahren: Biegeunempfindliche Faserkabel können mit denselben Methoden gespleißt werden wie normale Kabel.

Kompatibilität von biegeunempfindlichen Glasfaserkabeln

Biegeunempfindliche Glasfaserkabel haben viele Vorteile. Es stellt sich die Frage, ob diese BIF-Glasfaserkabel mit herkömmlichen Fasern kompatibel sind. Die Antwort scheint für alle SMF-Kabel ja zu lauten. Da nur eine Betriebsart im Kern geführt wird, hat der Graben nur minimale Auswirkungen auf die Systemleistung und die Messung. Bei MMF-Kabeln ist dies jedoch weniger eindeutig. Die Messung von Kerngröße, Differential-Mode-Delay (DMD) und Bandbreite wurde vor der Einführung von BIMMF-Designs entwickelt. Diese Messungen werden derzeit ausgewertet und aktualisiert, so dass die Messergebnisse vom Hersteller der BIMMF abhängen können.