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LWL-STECKER TECHNOLOGIE

LWL-STECKER TECHNOLOGIE. Geschichte der DIAMOND SA. 16.05.58 Gründung DIAMOND SA in Locarno. Bearbeitung von Diamanten und Saphiren für Tonabnehmersysteme, Industriesteine, Uhrensteine. 1975 Krise in der Uhrenindustrie. 1980 …Einstieg in die Lichtwellenleiter Technologie.

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LWL-STECKER TECHNOLOGIE

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Presentation Transcript

  1. LWL-STECKER TECHNOLOGIE

  2. Geschichte der DIAMOND SA 16.05.58 Gründung DIAMOND SA in Locarno. Bearbeitung von Diamanten und Saphiren für Tonabnehmersysteme, Industriesteine, Uhrensteine. 1975Krise in der Uhrenindustrie. 1980 …Einstieg in die Lichtwellenleiter Technologie. Erste Kleinserie von hochpräzisen Glasfasersteckern geht in Produktion.Einsatzgebiete: Telekommunikation, Raumfahrt, Luftfahrt, Unterwassertechnik, LAN etc. 1985Weltweit 20 DIAMOND Vertretungen. Personalbestand in Losone: 200 Angestellte. 1987Weltweite Homologation unserer Glasfaserstecker, z.B. bei Fernmeldegesellschaften. 1993 Entwicklung des neuen E-2000™-Steckers. 1994Intensive Aktivitäten im Bereich der Telekommunikation, CATV, LAN, Sensoren und Messtechnik. Zertifizierung ISO 9001 Qualitätsmanagement-System. 1997Einführung des Neuen Logos. 2003 Beginn der Diamond flexos Führung bei Diamond Hauptsitz 2004 Einführung der Mobile Glasfaser Service (mgs) weltweit. HEUTE DIAMOND ist weltweit mit 8 Tochtergesellschaften und 48 Vertretungen präsent, und beschäftigt weltweit rund 530 Personen.

  3. Unsere Produktion • HEUTE bis 100’000 Stecker / Woche Weltweit • davon • bis 50’000 in Losone konfektioniert!

  4. OPTISCHE FASER BASIS

  5. Lichtwellenleiterkabel Vergleich mit Kupferkabel (am Beispiel von Telekommunikations-Verbindungen) KupferkabelLWL-Kabel (Koaxialkabel) Anzahl Telefongespräche pro Leiterpaar 7'680 33'900 Anzahl Leiterpaare pro Kabel 12 144 Kabeldurchmesser (mm) 75 22 Kabelgewicht (kg/km) 8'000 250 Maximale Distanz zwischen Verstärkern (km) 2 100

  6. Die Eigenschaften • Übertragung über grosse Distanzen • Übertragung grosser Datenmengen dank enormen Bandbreiten • Keine elektromagnetischen Beeinflussungen • Keine Erdungsprobleme • Kleine und leichte Kabel

  7. Die Grundlagen 1 x 1 = 3

  8. Wassertank Erwarteter Weg des Lichtes Licht Tatsächlicher Weg des Lichtes Die Lichtausbreitung Totalreflexion an der Grenze Wasser Luft

  9. Lichtgeschwindigkeit Vakuum • Lichtgeschwindigkeit im Vakuum: C0 = 299’793 km/sec. • Lichtgeschwindigkeit im Glas: CGlas = 200’000 km/sec. Wetzikon • Genf 1 Millisekunde Glas Wetzikon • Genf 1,5 Millisekunden

  10. 1 Sek. f • Frequenz t Wellenlänge Wellenlänge / Frequenz • Wellenlänge (nm) Zurückgelegte Distanz einer Welle während einer Periode (Schwingung) • Frequenz (Hz) Anzahl Schwingungen (Perioden pro Sekunde)

  11. Wellenlänge 3000km 30km 300m 3m 3cm 0.3mm 3 m m 30nm 0.3nm 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 • Frequenz [Hz] NF HF Mikrowellen Optischer Röntgen/Gamma Bereich Bereich Bereich Bereich Bereich TV Wellenlängenbereich derelektromagnetischen Übertragung & FM Analoge AM Mobile Mikrowellen Röntgen Telephonie Radio Radio Telephonie Ofen Bilder

  12. Wellenlängenbereich der optischen Übertragung single mode Laser multi mode Laser Wellenlänge nm 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 14 14 15 2x10 3x10 1x10 Frequenz Hz Sichtbarer Radar Bereich Laser Bereich Infrarot Ultravioletter 5x 10 14 14 5x10 Bereich Bereich Bereich 1. optisches Fenster 850 nm 2. optisches Fenster 1300 nm 3. optisches Fenster 1550 nm

  13. Lichtbrechung Vertikale zur Trennlinie Trennlinie Lichtstrahl Totalreflexion Lichtstrahl Trennlinie Vertikale zur Trennlinie

  14. Die Wellenleitung in der Glasfaser optisch dünneres Medium (n2) Lichtbrechung Grenzstrahl optisch dichteres Medium (n1) Totalreflexion Lichtquelle

  15. NA = Sin =  n12-n22 Numerische Apertur • Einkopplung des Lichtstrahls • Strahlen die nicht in einem definierten Winkel zur Faser auftreffen, werden absorbiert oder im Mantelglas weitergeleitet. • Jede Glasfaser hat einen eigenen Akzeptanz- bzw. Abstrahlwinkel.

  16. Fasertypen

  17. Fasertypen

  18. Gradientenindex-Mehrmodenfaser Signal am Fasereingang Signal am Faserausgang Gradientenindexfaser • Ausbreitung von mehreren Moden • Lichtleitung durch Lichtbrechung • Glasfasern (50 µm und 62,5 µm)

  19. Stufenindex-Einmodenfaser Signal am Fasereingang Signal am Faserausgang Monomodefaser • Ausbreitung von nur einer Lichtmode • Glasfasern (9µm)

  20. Spektren Empfindlichkeit Glühlampe Si Ga Augen- empfindlichkeit Wellenlänge (m)

  21. Dämpfung in Abhängigkeit der Wellenlänge Übertragungsfenster

  22. P aus [W] a = 10 log = [dB] P ein [W] Dämpfung Als Dämpfung wird das logarithmische Verhältnis von der Eingangs- zur Ausgangsleistung bezeichnet. -3dB = 1/2 P -10dB = 1/10 P -20dB = 1/100 P -30dB = 1/1000 P

  23. Sendeimpuls Empfangsimpuls Dispersion Wird ein Lichtimpuls in eine Faser eingekoppelt, so ist am Faserende ein verbreiterter Puls zu beobachten. Diese Impulsverbreiterung nimmt proportional mit der Länge zu.

  24. DAS KABEL

  25. Aufbau eines Lichtwellenleiters Einmoden Primäre Ummantelung (coating) Kern (core) 250 mm 125 mm 9mm • Beschichtung • (cladding) Mehrmoden 250 mm 125 mm 50/62,5mm

  26. Das Kabel schützt die Faser vor: • Zugkräften • Querdruckkräften • Feuchtigkeit • Dehnung • zu kleinen Biegeradien

  27. 3000 mm (3 mm) 900 mm (0.9 mm) 250 mm 125 mm 9/50/62,5 mm Kern (core) • Beschichtung • (cladding) Primäre Ummantelung (coating) Aramidgarn SekundäreUmmantelung (coating) Mantel Kabelaufbau Rangierkabel

  28. Kabelaufbau Aussenkabel • Beschichtung (cladding) 125 mm Kern (core) 9/50/62,5 mm Primäre Ummantelung (coating) Aramidgarn 250 mm Sekundäre Ummantelung (Bündelader) Aussenmantel 3000 mm / 3 mm

  29. Sekundäre Schutztechniken

  30. Sekundäre Schutztechniken

  31. 2 5 6 5 5 5 6 6 LWL LWL 6 4 7 3 3 5 1 5 8 2 Blockdiagramm einer optischen Verbindung 1 Sender 2 Empfänger 3 Lichtwellenleiter 4 Verstärker 5 Steckverbinder 6 Spleissverbindung 7 Verzweiger 8 Mess- und Servicepunkt • Demontierbare Verbindungselemente an: • Anschlüssen für aktive Geräte • Übergabepunkten / Schnittpunkten verschiedener Netze • Mess-, Service- und Rangierpunkten im Netz

  32. Messung Einfügedämpfung Nach IEC 61300-3-4 (Methode c) • Messung für Verbindungskabel (Patchcords) • Dämpfung für beide Steckverbindungen und LWL-Faser

  33. Messung Einfügedämpfung Nach IEC 61300-3-4 (Methode b) • Messung für Pigtails • Dämpfung pro LWL-Steckerverbindung Messwert

  34. WDM 1300 Coupler DUT 1550 Referenz Verlängerung Referenz Spiegel Messgerät Anzeige Messung Reflexionsdämpfung 1) Nach IEC 61300-3-6 2) Präzisionsreflektometer • Messungen nach Variante 1 bis max. 55 dB • Messaufbau für diskrete Komponenten oder auch Gerätekonfiguration für Serienmessung • Messwert von der Güte der Einzelkomponenten beeinflusst • Messung nach Variante 2 bis 90 dB • Messwert bezieht sich nur auf Messobjekt

  35. DIAMOND LWL-STECKER TECHNOLOGIE

  36. Stift-Hülse-Prinzip mit Verdrehschutz • Stift-Hülse-Prinzip mit physikalischem Kontakt der konvexen Steckerstirnflächen • Verdrehsicherung verhindert Relativbewegung der Stirnflächen

  37. Faserkontaktierung 125mm 9 mm

  38. Hochpräzise Ferrule • Ferrule nimmt Faser auf und führt sie konzentrisch in die Hülse • Aussenmantel der Ferrule aus korrosions- und abriebfestem Material (Hartmetall oder Keramik) • Durchmesser der Ferrule international auf 2,5 mm standardisiert • Bohrung von 128 µm toleriert Durchmesserschwankungen der LWL-Faser

  39. Prägetechnik Titan-Einsatz • DIAMOND-Ferrule mit Titaneinsatz als Voraussetzung für die Prägetechnik • Titan ist verformbar • Fixierung der LWL-Faser mit Klebstoff

  40. 1e. Prägung • Prägestempel dringt in das Titan ein und lässt es zur LWL-Faser “fliessen” • Ferrulenbohrung “schliesst” sich auf aktuellen Faserdurchmesser • Faser “schwimmt” im weichen Klebstoff ins Zentrum der Bohrung und erhält homogenen Klebespalt • Restexzentrizität ca. 1 µm (Aussenmantelzentrierung) Titan-Einsatz

  41. Kernzentrierung durch Nachprägung • Kernzentrierung ist Voraussetzung für gleichbleibend niedrige Einfügedämpfungswerte bei beliebiger Steckerkombination Lichtpunkt auf dem Monitor Konzentrizität Nachprägestempel • Nachprägung durch aktive Ausrichtung der Faserkerne auf die Ferrulenachse (Restexzenrizität 0.25 µm max) • Segmentstempel “verschiebt” Faser im 1/10 µm - Bereich DIAMOND Z-276 Nachprägeeinheit Sichtbare Lichtquelle

  42. Beispiel einer anderen Methode 50° 50° • Bei Monoblock-Ferrulen wird die bleibende Faser Kernexzentrizität optimiert. Durch Rotation wird sie in einem ± 50° Bereich in Richtung der Verdrehsicherung positioniert

  43. Reflexion an der Stirnfläche • Reflexionen treten an Stirnflächen von LWL-Fasern auf • Verursacht durch Störungen der optischen Qualität (Schmutz, Kratzer, Luftspalt) • Reflexionen sind störend für • Breitbandsysteme • optische Faserverstärker • CATV-Systeme • superschnelle Netze

  44. Politur PC Reduktion der Reflexion • Konvex-Politur der Faserfrontfläche • Faserkontakt zur Reduktion der Reflexionen

  45. APC-Schliff - keine Reflexion • Reflexionsstellen entstehen auch durch “normalen” Verschleiss an Stirnflächen • Übertragung der reflektierten Lichtanteile wird durch Schrägschliff der Stirnfläche verhindert

  46. LWL-Steckverbinder Standards • Standardisierung ist Voraussetzung für die Kompatibilität der Produkte verschiedener Hersteller • Bei vergleichbaren optischen Werten sind Handling, Sicherheit und Flexibilität die entscheidenden Kriterien für die Auswahl des Standards

  47. LWL-Steckverbinder Standards

  48. LWL-Steckverbinder Standards

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