Glasfaserverkabelung unter Extrembedingungen

Auch beim Finale der UEFA EM 2016 im Stade de France in Paris Saint-Denis waren Linsenstecker beispielsweise mit von der Partie. Denn nicht nur auf dem Rasen ging es damals zur Sache, auch die Daten-, Sprach- und Bildübertragung fand unter besonders rauen Bedingungen statt. Schmutz und Verunreinigungen können den Datentransfer über die empfindlichen Glasfaser-Steckverbinder indes erheblich beeinträchtigen und bereits kleinste Verunreinigungen oder Kratzer können die Übertragung stören oder komplett lahm legen. Bei Live-Übertragungen für Fernsehen und Rundfunk ist das natürlich keine Option.

Beim Linsenstecker vergrößert und parallelisiert eine Kugellinse den Lichtstrahl, der am Ende eines Glasfaserkabels austritt. Trans Data Elektronik

Weniger empfindlich als Glasfaserstecker

Aber auch wenn Flüssigkeiten oder Erschütterungen im Spiel sind, etwa im Offshore-Bereich, im Berg- und Tagebau, in Bahn- und Industrie-Außenanlagen oder im Defence-Bereich, sind Linsenstecker die erste Wahl und übertragen Daten auch dann noch zuverlässig, wenn andere Komponenten längst den Dienst versagen. Doch worin liegen die Vorteile dieser speziellen Glasfaser-Steckverbinder?

Linsenstecker sind nicht so schmutzanfällig und in Verbindung mit hochwertigen Kabeln für den Harsh-Environment-Einsatz weitaus weniger empfindlich als klassische Glasfaser-Steckverbinder. Möglich macht dies die Expanded-Beam-Technologie: Bei diesem nicht-physischen Verfahren wird der aus einer Faser austretende Lichtstrahl durch eine sphärische Linse kollimiert, also aufgefächert.

Grafische Darstellung der Funktionsweise eines Linsensteckers: Beim Auftreffen auf eine gegenüberliegende Kugellinse fokussiert diese den Lichtstrahl wieder auf die Faser. Trans Data Elektronik

Dabei passiert das Licht einen Luftspalt und trifft auf eine gegenüberliegende Linse. Diese fokussiert das Licht, bevor es wieder in die Faser eintritt. Den lichtführenden Bereich vergrößert die Linse im Linsenstecker um das 140- (MM 50µ) bis 2400-fache (SM 9µ). Diese Aufweitung des Lichtsignals unter Vermeidung eines physikalischen Kontaktes mit den Endflächen macht die Steckverbindung unempfindlicher gegen Umwelteinflüsse wie Verschmutzung, Staub, Erschütterung oder Vibration sowie Temperaturschwankungen.

Luftspalt verhindert Abnutzung

Dadurch lassen sich auch Dämpfungsverluste durch Lateral-Versetzung der Ferrule oder Beschädigungen des Faserkerns durch Steckvorgänge ausschließen. Diese führen bei herkömmlichen Steckverbindungen häufig zu Problemen. Mit 1,0 bis 1,5 dB bei Singlemode-Fasern und 0,5 bis 1,0 dB bei Multimode-Fasern ist die Einfügedämpfung geringfügig höher als bei Glasfasern die nach dem klassischen Butt-Joint-Verfahren an der Stirnfläche gekoppelt sind und Werte von rund 0,2 dB aufweisen.

Linsenstecker bieten weitere Vorteile: Da sich zwischen den Faserenden ein kleiner Luftspalt befindet, nutzt sich der Stecker nicht ab. Zudem sind die Stecker unempfindlich gegenüber Toleranzen in Längsrichtung.

Signal-passing-through-Design unterstützt WDM-Applikationen

Hochwertige Linsenstecker wie die der Trans Data Elektronik (TDE) zeichnen sich durch eine außerordentlich gute Performance in Multimode und Singlemode aus. Da die Optik für Multimode-Anwendungen von 850 bis 1310 nm optimiert ist, genügen die Stecker auch künftigen Anforderungen und schaffen damit ein hohes Maß an Planungssicherheit.

Das Signal-passing-through-Design unterstützt auch WDM-Applikationen: Diese optische Multiplextechnik führt zu einer besseren Ausnutzung der LWL-Kapazität, wodurch auch Übertragungen mit höherer Bandbreite möglich sind. Die Linsenstecker lassen sich einfach und ohne spezielles Equipment reinigen und sind auch im Feld reparierbar. Auch im nicht gesteckten Zustand sind sie nach Schutzart IP67 vor Berührungen und Staub geschützt sowie vollständig wasserdicht. TDE fertigt die Gehäuse standardmäßig aus anodisiertem Aluminium; für Extremanwendungen etwa im Bergbau oder für die Marine sind seewasserfeste Edelstahlausführungen verfügbar. Zudem gibt es auch speziell abgeschirmte EMV-Ausführungen.

Aufgrund des kleinen Luftspalts zwischen den Faserenden nutzen sich Linsenstecker nicht ab und sind unempfindlich gegenüber Toleranzen in Längsrichtung. Trans Data Elektronik

Vom CERN bis zum Hausboot

Überall wo raue Umwelt- oder Industriebedingungen herrschen, ist der Linsenstecker die erste Wahl: So setzt auch CERN, die Europäische Organisation für Kernforschung, als eines der welweit größten und renommiertesten Zentren für physikalische Grundlagenforschung insbesondere für mobile Verkabelungen auf Linsenstecker von TDE. Diese kommen als Teil der LWL-Anschlusstechnik neben klassischen Steckverbindern wie dem E2000 sowie der MPO-Technik zum Einsatz.

Ein komplett anderes Anwendungsgebiet ist das 2007 in Amsterdam gestartete Projekt „Fibre to the Boat“, das Hausboote in das örtliche Highspeed-Glasfasernetz einbindet. Gemeinsam mit dem Kooperationspartner Draka stellte der Netzwerkexperte TDE äußerst hochwertige Linsenstecker und extrem robuste Glasfaserkabel bereit und realisierte dadurch höchste Performance in einem seewasserfesten System. Zum Einsatz kamen hochwertige HMA-Stecker und spezielle Mil-Tac-Kabel.

Oliver Ax, stolzer Besitzer des ersten am Glasfasernetz angeschlossenen Hausbootes. Zum Einsatz kamen hochwertige HMA-Stecker und Mil-Tac-Kabel. Draka

Die verwendeten HMA-Stecker sind bis zu einer Tiefe von zwei Metern absolut wasserdicht, besonders stoßfest und verfügen über eine zehn- bis 20-fache Zugfestigkeit gegenüber herkömmlichen Steckverbindern. Durch den hermaphroditischen Anschluss – Linsenstecker verfügen über keine Male- oder Female-Seite – sind die mit ein bis vier Glasfaserkanälen in Multi- und Singlemode verfügbaren Stecker einheitlich und schnell zu handhaben sowie ohne Adapter einsetzbar.

(mou)