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LWL-Feldmessgeräte

In der LWL Messtechnik werden verschiedene Messgeräte für die Überprüfung von Lichtwellenleitern eingesetzt. Neben Analysatoren Leistungsmessgeräten kommen auch optische Quellen zum Einsatz, die mithilfe von Monitoren ausgelesen werden.

Polarization Mode Dispersion Modul für MTS-6000/-8000 Plattformen

Module zur Dispersionsmessung

Messgeräte zur Bestimmung der chromatischen Dispersion, CD und der Polarisationsmoden-Dispersion, PMD.

Dispersionsmessgeräte

Die Übertragungsqualität optischer Hochgeschwindigkeitsnetze wird von der Dispersion beeinflusst. Die Dispersion beschreibt die Verschlechterung des Übertragungssignals, verursacht durch spektrale und Polarisationseffekte in der Glasfaser.

Zur Bestimmung der Dispersion kommen die modularen Messgeräte MTS-6000 und MTS-8000 sowie das zugehörige Messmodul zum Einsatz.

Das ODM-Modul für die Basisgeräte MTS-6000 und MTS-8000 kombiniert die folgenden Messungen in einem Plug-In Modul: CD (chromatische Dispersion), PMD (polarization mode dispersion) und AP (Dämpfungsprofil). Es nutzt für die CD-Messung das patentierte Phasenshift-Verfahren, das schnelle und fehlerfreie Messergebnisse verspricht. Die Faser kann über den gesamten Wellenlängenbereich von 1260 bis 1640 nm charakterisiert werden.

Anwendungen

  • Tests von Hochgeschwindigkeits-Netzwerken (40 Gb/s und schneller)
  • Überprüfung von DWDM/CWDM Systemen
  • Test von Übertragungsstrecken mit optischen Verstärkern
  • Test von Metro Netzwerken

Mögliche Messungen

Um optische Fasern umfassend zu charakterisieren, sind die Messungen der CD, PMD und AP notwendig.

  • CD - Chromatische Dispersion
    Messung mit der Phasenshift-Methode
    Charakterisierung des vollen Wellenlängenbereichs
    Einsatzfähig für jeden Fasertyp
    Hoher Dynamikbereich bis 55 dB
  • PMD - Polarisationsmodendispersion
    basierend auf der Methode des festen Polarisationsfilters mittels Fast Fourier Transformation (FFT)
    Dynamikbereich bis 65 dB
  • AP - Dämpfungsprofil

    • dB Dämpfung/km über den gesamten Wellenlängenbereich von 1260-1640 nm
    • Erlaubt die Charakterisierung der CWDM und DWDM Transmissionsbänder
    • Charakterisierung des Wasserpeaks bei 1383 nm

Die Messung der Polarisationsmoden-Dispersion ist der kritischste Parameter den es zu berücksichtigen gilt, wenn eine Faser für die Transmission hoher Datenraten freigegeben werden soll. Je höher die zu übertragende Datenrate, desto kritischer wird dieser Wert.

Das PMD Plug-In Modul für die Basisgeräte MTS-6000 und MTS-8000 arbeitet mit der Methode des festen Polarisationsfilters (fixed Analyzer), die von der ITU-T, IEC und TIA/EIA standardisiert ist. Mit dem PMD Modul können PMD-Laufzeiten und der PMD Koeffizient gemessen werden, der PMD zweiter Ordnung wird berechnet. Das Gerät lässt sich mit verschiedenen Handheld Breitbandlichtquellen kombinieren.

Merkmale

  • Die schnelle Messung benötigt nur 6 Sekunden
  • Dynamikbereich bis zu 58 dB - unabhängig von dem PMD Wert
  • PMD-Bereich bis zu 60 ps
  • Kombiniert chromatische Dispersion und Dämpfungsprofil in nur einem Modul 

Anwendungen

  • Qualifizierung von DWDM/CWDM Netzwerken von 10 G bis zu 40G/100G
  • Moderne PMD-Messung vor bzw. nach der Installation
  • Charakterisiert unter- und oberirdische Netzwerke, Seekabel, amplified und non-amplified links sowie ultra-long haul Netzwerke

In einer Glasfaser beschreibt die chromatische Dispersion die unterschiedlichen Laufzeiten für die verschiedenen Wellenlängen. Diese führen zu einer Verbreiterung des Impulses, wodurch die Übertragungsreichweite des Lichtwellenleiters begrenzt wird. Die chromatische Dispersion ist die beherrschende Dispersion bei Singlemode-Fasern - es handelt sich um eine Materialeigenschaft.

Bei Anwendungen in der optischen Telekommunikation besteht ein Lichtimpuls aus mehreren Wellenlängen mit ihren jeweiligen Laufzeiten (Gruppengeschwindigkeit), sodass die Dispersionsbestimmung beispielsweise wichtig wird

  • während oder direkt nach der Installation der Faser
  • bevor ein Upgrade zu höheren Bitraten durchgeführt wird, um zu bestimmen, ob und wie groß die CD Kompensation sein muss
  • bei der Wartung/Reparatur einer Faser, um den installierten Fasertyp zu verifzieren

Werden optische Fasern durch äußere oder innere Einflüsse gestört, so wird die Faser doppelbrechend - z.B. bei Biegung oder bei einem nicht zentrischen Faserkern. Die beiden senkrecht aufeinander stehenden Polarisationsebenen haben unterschiedliche Laufgeschwindigkeiten, der Impuls verbreitet sich. Die PMD ist ein statistischer Wert, der sich durch äußere Einflüsse wie Verlegung, mechanische Beanspruchung oder Temperaturveränderungen ändern kann.

Die Polarisationsmoden-Dispersion sollte gemessen werden, wenn:

  • ein bestehendes Netzwerk ein Upgrade auf eine Bitrate von 10 Gbps oder auf 40 Gbps erfährt
  • wenn ein neues 40 Gbps oder höher ultra-long-haul Netzwerk installiert wird
  • Fasern während der Fabrikation qualifiziert werden sollen
  • Fasern während oder nach der Verkabelung gemessen werden sollen

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Dr. Christina Manzke

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