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8-2019

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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

LWL Lichtwellenleiter

LWL Lichtwellenleiter verschweißen mit Fusionsspleißern Bild 1: Glasfaser-Fusionsspleißer Ceyear-6481, Bild 2: Cleaver zum Brechen/Spalten der Glasfaser Vom Grundprinzip her ist das Verbinden von Glasfasern (Lichtwellenleitern, LWL) durch thermisches Verschweißen sehr einfach und verständlich. Die Praxis bringt jedoch viele Tücken mit sich. Denn Glasfasern sind hauchdünn, empfindlich und brüchig. Das Spleißen erfordert daher viel Erfahrung, eine sehr ruhige Hand und das richtige Werkzeug. Glasfaser-Fusionsspleißer wie der Ceyear-6481 (Bild 1, im deutschen Vertrieb der Meilhaus Electronic GmbH) unterstützen den Techniker und vereinfachen den Prozess des Spleißens, der in mehreren Arbeitsschritten erfolgt, darunter das Strippen, Reinigen, Spalten und Verschmelzen der Fasern. Eine der großen Herausforderungen beim Spleißen ist die exakte Ausrichtung der Glasfasern. Bei einem Durchmesser der Faserkerne von zum Teil nur 3 bis 9 µm (Beispiel Monomode- Faser bzw. englisch Singlemode- Fiber, SMF) ist die punktgenaue Justierung mit Spezialgerät unbedingt erforderlich. Zum Vergleich: Ein menschliches Kopfhaar hat einen Durchmesser zwischen 40 und 120 µm. Zudem dürfen beim Spleißen, das meis tens mittels eines Lichtbogens realisiert wird, nur geringe Verluste innerhalb definierter Grenzwerte entstehen. Der Dämpfungswert gibt hierbei die Qualität des Spleißvorgangs wieder. Fehler entstehen unter a.a. durch zu großen oder kleinen Vorschub oder den Einschluss von Fremdstoffen wie Staub in der Spleißstelle. Daher sollte beim Spleißen stets auf höchste Sauberkeit geachtet werden. Gleichzeitig muss die Faser nach dem Spleißen einem definierten Zug standhalten. Zum Spleißen müssen zunächst die beiden LWL-Enden vorsichtig vom Coating befreit werden (Strippen). Bei diesem Absetzen der Isolation darf natürlich der LWL nicht beschädigt werden. Meist handelt es sich um ganze Bündel von bis zu 48 Fasern. Hier ist demnach viel Geduld, Zeit und Übersicht gefragt. Das Schneiden (Brechen/Spalten) der sorgfältig mit Isopropanol gereinigten Faser erfolgt mit einem Cleaver (Bild 2). Dabei müssen die abgetrennten Faser-Teile in einem integrierten Behälter zur Entsorgung aufgefangen werden, denn diese Teile sind für das Auge so gut wie unsichtbar und können zur Gefahr werden, wenn sie versehentlich in die Haut eindringen. Nun werden die zu verbindenden Enden in das Spleißgerät eingelegt (Bild 3) und dort mittels Schrittmotoren präzise ausgerichtet. Der Ceyear-6481 ist wahlweise mit vier oder sechs Motoren für die aktive Kernjustage erhältlich. Das Display (Bild 4) zeigt die Ausrichtung in Vergrößerung (Ceyear-6481: 4,3-Zoll/10,9-cm-Display mit 320-facher Vergrößerung) zwecks Kontrolle der Ausrichtung durch den Anwender. Nach dem Ausrichten erfolgt das eigentliche Spleißen. Es dauert je nach Gerät einige Sekunden, beim Ceyear-6481 zum Beispiel typisch 7 s bei ca. 18 s hocheffizienter Heizzeit. Nach dem Spleißen erfolgen die Überprüfung der Verbindung anhand des Dämpfungswertes sowie ein Zugtest (1,96...2,25 N). Natürlich muss die neue Verbindungsstelle für den praktischen Einsatz im Anschluss gegen Einflüsse wie Feuchtigkeit, mechanische Beschädigungen etc. geschützt und versiegelt werden. Es kommt häufig Schrumpfschlauch zum Einsatz. Fusionsspleißgeräte wie der Ceyear-6481 haben hierfür ein eingebautes Heizteil. Für den Einsatz im Feld sind Spleißgeräte mit einem Akku ausgestattet. Hierbei ist zu beachten, dass des Schweißen beim Spleißvorgang sowie das Erhitzen des Schrumpfschlauches relativ viel Energie benötigen. Die Akku-Kapazität des Ceyear-6481 reicht z.B. für einen typischen Wert des Schmelzverbunds und thermischen Zyklus von 220 mal. Beim Ceyear-6481 wird die typische Spleißdämpfung mit 0,02 dB (SMF), 0,01 dB (MMF), 0,04 dB (DSF/NZDSF) angegeben. Die Rückflussdämpfung ist mit mindestens 60 dB spezifiziert. Mit der OTDR- Technik (Optical Time Domain Reflectometry/optische Zeitbereichsreflektometrie) können Reflexionen und Lauflängen der Lichtsignale in Glasfaser- Übertragungen ermittelt und analysiert werden. Mit diesen Geräten lässt sich auch die Qualität einer Spleißstelle genauer untersuchen. Mit dem Ceyear- 6418C steht ein multifunktionales Handheld-Mini-OTDR für den mobilen Einsatz zur Verfügung, das mit vielen Optionen an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden kann. ■ Autor: Ernst Bratz Meilhaus Electronic GmbH www.meilhaus.de Bild 3: In den Glasfaser-Fusionsspließer Ceyear-6481 eingelegte Glasfaser, Bild 4: das Display mit Menü 6 hf-praxis 8/2019

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