Spleißtechnik - kompaktes Wissen über das LWL-Spleißen 2.0, Fusionsspleißgeräte, Glasfasernetze, Fasertypen

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  1. Thema
  2. Glasfasernetze & Fasertypen
  3. Spleißtechniken
  4. Fusionsspleißgeräte
  5. Spleißgerät 90S+

Welche Spleißtechniken gibt es? Wie sieht überhaupt ein Spleißvorgang aus? Was brauche ich zum Spleißen? Welche Arten von Fusions-Spleißgeräten gibt es? Wo setze ich sie ein? Antworten auf all diese Fragen rund um Glasfaser Verbindungstechniken lesen Sie hier.

 

Moderne und hochentwickelte Spleißtechnik ist ein wesentlicher Bestandteil für die Verkabelung von Netzen mit Lichtwellenleitern (=LWL). Die Kosten im FTTx-Ausbau lassen sich mit ihr erheblich reduzieren. Meist sind es Elektroinstallateure, die die Breitband-Verkabelungen mit Glasfaser im Haus durchführen. „Schwierig“ ist das nicht mehr, denn die heutigen Spleißgeräte lassen sich von jedermann mit feinmechanischem Geschick bedienen.

Ein LWL-Anschluss sollte sich schnell einrichten lassen und keine Probleme mehr machen. Dafür sind Basiswissen in Glasfasertechnik und das richtige Equipment notwendig.

 

Glasfaser spleißen - los geht's!

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   Glasfasernetze & Fasertypen   

 

Wo kommen Glasfasernetze vor?

 

  1. Zugangsnetze: Access, FTTH, FTTx, PON

  2. Weitverkehrsnetze/Long-Haul: WAN

  3. Stadt- bzw. regionale Netze: City/Metro

  4. Inhouse: privat

  5. Firmen: EPN/LAN

  6. Spezialanwendungen: Rechenzentren/Datacenter

In den verschiedenen Netzstrukturen sind sowohl die Anforderungen (Dämpfungsbudget) als auch die Anwendungen (SingleMode/MultiMode) unterschiedlich.

 


  1. Zum Fujikura Spleißplatz 90S +

  2. Zur Übersicht Spleißgeräte


 

Das gilt auch für die eingesetzten Glasfasertypen: Die SingleMode-Fasern in Weitverkehrs- bzw. Stadtnetzen sind auf möglichst geringe kilometrische Dämpfung optimiert (G.652). In kurzen Zugangsnetzen und im Inhouse-Bereich hingegen sind Fasern notwendig, die auf möglichst geringe Biegeradien optimiert sind (G.657) - zur Verlegung um Ecken und Kanten (siehe Bild 1). In Rechenzentren und LAN-Netzen kommen häufig MultiMode-Fasern zum Einsatz. Diese werden nach Güte in OM1 bis OM5 gegliedert.

Das ist auch herausfordernd: Installateure, die an bestehenden älteren Installationen arbeiten, wissen nicht, auf welche Fasertype sie treffen.

 

Bild 1: Vergleich von 3 Glasfasertypen

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   Spleißtechniken   

 

Welche Spleiß- oder Verbindungstechniken gibt es?

 

  1. Steckverbindungen mit diversen genormten Steckern:
    Je nach Schliff der Kontaktstelle (= die Ferrule) gibt es PC (=balliger Geradschliff) und APC (=Schrägschliff). Steckverbinder bringen etwas höhere Verluste mit sich und sind nicht immer sehr lange haltbar. Deshalb werden sie nur dort eingesetzt, wo eine Verbindung einfach zu trennen sein muss: an Endpunkten von Netzen wie Central Office, Funkturm, DSLAM in grauen Verteilerkästen, an Systemelementen wie Hausanschlussdose, Switch, Verstärker.

  2. Mechanischer Spleiß:
    Hier werden Fasern in einer Klemme auf Stoß zusammengeführt und fixiert. Wie bei jedem anderen Spleiß müssen die Faserenden gerade gebrochen und absolut sauber sein. Von einem mechanischen Spleißgerät wird dies leider nicht geprüft. Im Zugangsbereich werden sie eher als Notlösung bei Reparaturen eingesetzt, zumal deren Lebensdauer je nach Umweltbedingung begrenzt ist und sie vom Ergebnis her nicht exakt vorhersehbar sind.

  3. Fusionsspleiß:
    Hier werden die Fasern zusammengeschmolzen, meist mithilfe eines elektrischen Lichtbogens. Es gibt jedoch viele verschiedene Bauformen und Justierungs-Techniken der Spleißgeräte. Zumindest bei den Markengeräten findet eine automatische Prüfung der Faserenden vor dem Spleißvorgang statt. Auf der Strecke ist der Fusionsspleiß die optimalste Lösung aufgrund der besten Dämpfungswerte und langen Haltbarkeit. Typisch ist die Kopplung von Glasfaserkabeln in 2 km-Abschnitten. Auch im Zugangsbereich wird gespleißt, soweit es möglich ist.

 

  1. A Das brauchen Sie zum Spleißen

    Abmantelwerkzeug (Stripper), fusselfreie Reinigungstücher, reiner Alkohol, ein Fasertrenngerät (siehe Bild 2) mit integriertem Restebehälter und das Spleißgerät.
    Der fertige Spleiß muss geschützt werden. Das kann durch Schrumpfspleißschutz geschehen – ein entsprechender Ofen ist in den Spleißgeräten integriert, oder durch mechanischen Krimpspleißschutz mithilfe einer Spleißschutzpresse. In Deutschland ist Krimpspleißschutz weit verbreitet.

  2. B Spleissvorgang

    Bei einem Kabel wird der äußere Mantel entfernt. Dann wird die Beschichtung der Faser, das Coating, in vorgegebener Länge mit geeignetem Werkzeug abgesetzt. Eine Glasfaser darf dabei nicht angeritzt werden, weil das zu Störungen bzw. zum Faserbruch führt. Deshalb macht man eine Biegeprobe. Nach diesem Vorgang wird die Faser sorgfältig gereinigt und schließlich mit einem Fasertrenngerät (Cleaver) gebrochen. Die Faserenden dürfen keinesfalls berührt werden, wenn sie ins Spleißgerät eingelegt werden. Ein Fusionsspleißgerät ist in der Lage, die Bruchwinkel genau zu bestimmen. Bei ausreichend geringer Abweichung wird der Spleiß ausgeführt.

 


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Bild 2: Brechwerkzeuge für die perfekte Glasfasertrennung

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Links im Bild: Fujikura CT50.
Rechts im Bild: Fujikura CT-08.

 

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   Fusionsspleißgeräte   

 

Fusions-Feldspleissgeräte: Diese 3 Geräte-Typen unterscheiden wir

 

  1. Ein-Achs-Spleißgerät ohne weitere Faserzentrierung

  2. Drei-Achs-Spleißgerät mit Faser-Mantelzentrierung

  3. Top-Lösung: Drei-Achs-Spleißgerät mit Faser-Kernzentrierung

Bei allen 3 Typen wird der Spleißvorgang mit Kameras überwacht und vergrößert auf einem Monitor dargestellt. Es wird eine Zugprüfung durchgeführt und ein errechneter Spleißdämpfungswert angezeigt und gespeichert.
Unterschiede liegen hier im Preis, in der Bauform und Gewicht, in den Vorschriften von Netzbetreibern mit Vorgaben eines bestimmten Gerätes.

Die Faservorbereitung ist bei allen 3 Typen grundsätzlich gleich, technische Spezifikationen einzelner Hersteller können geringfügig abweichen.

Wenn die Fasertypen bekannt sind, gibt es verschiedene Modi, die voreingestellt werden können. Es gibt aber auch den Auto-Modus, der per Knopfdruck alles erledigt.

 

  1. A Ein-Achs-Fusions-Spleißgerät | Fujikura 22S:

    Hier müssen die Fasern auf den richtigen Abstand zueinander gebracht werden. Der Lichtbogen wird daraufhin ausgelöst. Dabei gibt es kaum Einflussmöglichkeiten.
    Für MultiMode-Anwendungen ist diese Methode i.d.R. völlig ausreichend, weil MultiMode-Fasern einen großen lichtführenden Kern haben. Im SingleMode-Bereich funktioniert die 1-Achs-Ausrichtung ausreichend gut, wenn gleiche, exakt runde Fasern miteinander verspleißt werden. Die 1-Achser haben eine kleine Bauform. So kann der Techniker damit gut Inhouse arbeiten, auf der Leiter oder in engen Räumen.Dieses Produkt ist eingestellt worden.da bereits ein wenig Staub in der V-Nut bereits die Ergebnisse deutlich verschlechtert und Fujikura als marktführender Hersteller stets für beste Spleissqualität sorgen möchte.

  2. B Drei-Achs-Fusions-Spleißgerät mit Faser-Mantelzentrierung | Fujikura 41S:

    Hier können auch leicht gekrümmte Fasern noch ausreichend gut zueinander ausgerichtet werden. Das gilt auch für Fasern mit unterschiedlichen Manteldurchmessern. Vom Spleißen von alt auf neu und im SingleMode-Bereich kann das von Vorteil sein. Fujikura bietet einen 3-Achser mit Mantelzentrierung an der nur minimal größer ist als ein kleiner 1-Achser. Handling und zertifizierte Robustheit sind dabei gleich.

  3. C Drei-Achser mit Faser-Kernzentrierung | Fujikura 90S+:

    Diese Fusionsspleißgeräte sind mit höchster Technik ausgestattet und dennoch handlich. Sie spleißen verschiedene Fasertypen wie biegeoptimierte (G657) und Standard-Fasern (G652).
    Im Haus setzt man ja gerne biegeoptimierte Fasern ein. Hier werden eindeutig die 3-Achser mit Kernzentrierung und automatischer Fasertyp-Erkennung favorisiert.

 

Bild 3: Verschiedene Spleißgeräte für den Einsatz unterschiedlicher Anforderungen

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3-Achs-Spleißgerät mit Kernzentrierung Fujikura 90S+ | 3-Achser mit Mantelzentrierung Fujikura 41S | 1-Achs-Spleißgerät (nicht mehr verfügbar)

 


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Was bedeutet Kernzentrierung?

Von Spezialanwendungen abgesehen, hat eine Glasfaser nach dem Entfernen der äußeren Schutzschicht aus Kunststoff (Coating), einen Durchmesser von 125 µm (Cladding). Der lichtführende Kern der Glasfaser hat aber bei einer SingleMode-Faser lediglich 8 µm bis 9 µm Durchmesser (MultiMode 50 µm bzw. 62,5 µm). Bei älteren Fasern kommt es vor, dass die Faser krumm ist, nicht 100%ig zentriert oder der Manteldurchmesser (Cladding) abweicht.
Unter diesen schwierigen Voraussetzungen bieten nur noch kernzentrierende Geräte exakte Ergebnisse. Diese besondere zusätzliche Sicherheit ist Voraussetzung für die einwandfreie Funktion von Telekommunikationsnetzen, die sehr strenge Dämpfungsbudget-Vorgaben erfüllen müssen.

 

Bild 4: Kernzentrierung

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Links im Bild: Die Elektroden sind gut zu erkennen- dazwischen wird der Lichtbogen gezündet und die Faser gespleisst.
Mitte/rechts im Bild: Fusionsspleissung mit Kernzentrierung, hier auch mit verschiedenen Fasertypen: G.652 und G.657 (biegeoptimiert). Im Bild erkennt man rechts den biegeoptimierten Kern.

 

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   Spleißgerät 90S+   

 

Das neue 90S+ von Fujikura, Telekom-zugelassen, vollautomatische Funktionen für schnellere Spleißvorgänge, neue Technologie für bessere Spleißqualität.
Hier lesen Sie alles:

Das Gerät 90S+ von Fujikura erkennt nicht nur die oben beschriebenen Probleme. Es berücksichtigt auch Spezialfasern mit besonderen Brechzahlprofilen untereinander und verspleißt sie vollautomatisch: In nur 7 Sekunden ab dem Einlegen der Faser schließt das 90S+ motorisch den Windschutz, analysiert die Faser, führt den Spleißvorgang durch und öffnet wieder den Windschutz.
Eine zusätzliche ganz neue Technologie bietet Fujikuras 90S+ darüber hinaus: Es erkennt die Bruchwinkel-Qualität und kann selbst hier durch aktive Steuerung des Lichtbogens noch nachbessern. Diese neue Technologie heißt Active Fusion Control Technologie. Sind die Faserbrüche mehrmals hintereinander zu schlecht, ist das Gerät sogar in der Lage, das Schneidrad des Trenngeräts neu einstellen.

Nach Fertigstellung aller Verbindungen ist eine Abnahmemessung erforderlich inklusive detaillierter Protokollierung. Mit EXFO-Techniken wie „iOLM“ oder dem „EX1“ für PON FMT der Deutschen Telekom gehen Ihre Arbeiten leicht von der Hand, auch ohne jahrelange Erfahrung.

 


FAZIT: Die Entwicklung moderner Technik im Glasfaserbereich macht viel möglich. Der Techniker muss trotzdem wissen, was er tut.


 

Bild 5: Fujikura Spleißplatz 90S+

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Wir können Glasfaser - Sie auch!

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