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LWL-STECKER TECHNOLOGIE
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16.05.58 Gründung DIAMOND SA in Locarno. Bearbeitung von Diamanten und Saphiren fürTonabnehmersysteme, Industriesteine, Uhrensteine.
1975 Krise in der Uhrenindustrie.1980 …Einstieg in die Lichtwellenleiter Technologie.
Erste Kleinserie von hochpräzisen Glasfasersteckern geht in Produktion. Einsatzgebiete: Telekommunikation, Raumfahrt, Luftfahrt, Unterwassertechnik, LAN etc.
1985 Weltweit 20 DIAMOND Vertretungen.Personalbestand in Losone: 200 Angestellte.
1987 Weltweite Homologation unserer Glasfaserstecker, z.B. bei Fernmeldegesellschaften.
1993 Entwicklung des neuen E-2000™-Steckers.1994 Intensive Aktivitäten im Bereich der Telekommunikation,
CATV, LAN, Sensoren und Messtechnik.Zertifizierung ISO 9001 Qualitätsmanagement-System.
1997 Einführung des Neuen Logos.2003 Beginn der Diamond flexos Führung bei Diamond Hauptsitz2004 Einführung der Mobile Glasfaser Service (mgs) weltweit.HEUTE DIAMOND ist weltweit mit 8 Tochtergesellschaften und 48
Vertretungen präsent, und beschäftigt weltweit rund 530 Personen.
Geschichte der DIAMOND SA
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Unsere Produktion
HEUTE
bis 100’000 Stecker / Woche Weltweit
davon
bis 50’000 in Losone konfektioniert!
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OPTISCHE FASER BASIS
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(am Beispiel von Telekommunikations-Verbindungen)
Kupferkabel LWL-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
Lichtwellenleiterkabel Vergleich mit Kupferkabel
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Die Eigenschaften
Übertragung über grosse Distanzen
Übertragung grosser Datenmengen dank enormen Bandbreiten
Keine elektromagnetischen Beeinflussungen
Keine Erdungsprobleme
Kleine und leichte Kabel
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Die Grundlagen
1 x
1 =
3
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Die Lichtausbreitung
Wassertank
Licht
Erwarteter Weg des Lichtes
TatsächlicherWeg des Lichtes
Totalreflexion an der Grenze Wasser Luft
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Lichtgeschwindigkeit
Lichtgeschwindigkeit im Vakuum: C0 = 299’793 km/sec.
Lichtgeschwindigkeit im Glas: CGlas = 200’000 km/sec.
Wetzikon Genf1 Millisekunde
Wetzikon Genf1,5 Millisekunden
Glas
Vakuum
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Wellenlänge / Frequenz
Wellenlänge (nm)
Zurückgelegte Distanz einer Welle während einer Periode (Schwingung)
Frequenz (Hz)
Anzahl Schwingungen (Perioden pro Sekunde)
Wellenlänge
Frequenzf
t
1 Sek.
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Wellenlängenbereich derelektromagnetischen Übertragung
AnalogeTelephonie
AMRadio
&FM
RadioMobile
TelephonieMikrowellen
OfenRöntgen
Bilder
Wellenlänge
Frequenz [Hz]102 103 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016 1017 1018
3000km 30km 300m 3m 3cm 0.3mm 3 mm 30nm 0.3nm
NFBereich
HFBereich
MikrowellenBereich
OptischerBereich
Röntgen/GammaBereich
TV
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Wellenlängenbereich der optischen Übertragung
Frequenz Hz
1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200
2x1014 3x1014
5x1014
1x1015
Infrarot UltravioletterBereich
Wellenlänge nm
BereichSichtbarer Bereich
5x 10 14
single mode Laser
multi mode Laser
1. optisches Fenster 850 nm2. optisches Fenster 1300 nm3. optisches Fenster 1550 nm
LaserBereich
RadarBereich
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Lichtbrechung
Vertikale zur Trennlinie
Trennlinie
Totalreflexion
Lichtstrahl
Lichtstrahl
Vertikale zur Trennlinie
Trennlinie
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Die Wellenleitung in der Glasfaser
Totalreflexion
Grenzstrahl
Lichtbrechung
Lichtquelle
optisch dichteres Medium (n1)
optisch dünneresMedium (n2)
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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.
NA = Sin = n12-n2
2
Numerische Apertur
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Fasertypen
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Fasertypen
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Gradientenindex-Mehrmodenfaser
Signal am Fasereingang Signal am Faserausgang
Ausbreitung von mehreren Moden Lichtleitung durch Lichtbrechung Glasfasern (50 µm und 62,5 µm)
Gradientenindexfaser
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Stufenindex-Einmodenfaser
Ausbreitung von nur einer Lichtmode Glasfasern (9µm)
Monomodefaser
Signal am FaserausgangSignal am Fasereingang
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Spektren
Glühlampe
Si
Ga
Augen-empfindlichkeit
Em
pfin
dlic
hke
it
Wellenlänge (m)
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Dämpfung in Abhängigkeit der WellenlängeÜbertragungsfenster
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Dämpfung
a = 10 log P aus [W]
P ein [W]= [dB]
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
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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.
Sendeimpuls Empfangsimpuls
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DAS KABEL
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Aufbau eines Lichtwellenleiters
Primäre Ummantelung(coating)
Kern (core)
Beschichtung(cladding)
9 m250 m
250 m
125 m
125 mE
inm
oden
Meh
rmod
en50/62,5 m
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Das Kabel schützt die Faser vor:
Zugkräften
Querdruckkräften
Feuchtigkeit
Dehnung
zu kleinen Biegeradien
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Kabelaufbau Rangierkabel
Primäre Ummantelung(coating)
Kern (core)
Beschichtung(cladding)
250 m
125 m
9/50/62,5 m
900 m(0.9 mm)
3000 m(3 mm)
SekundäreUmmantelung(coating)
Aramidgarn
Mantel
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Kabelaufbau Aussenkabel
Primäre Ummantelung(coating)
Kern (core)
Beschichtung (cladding)
250 m
125 m
9/50/62,5 m
3000 m / 3 mm
Sekundäre Ummantelung(Bündelader)
Aramidgarn
Aussenmantel
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Sekundäre Schutztechniken
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Sekundäre Schutztechniken
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Blockdiagramm einer optischen Verbindung
1 Sender2 Empfänger3 Lichtwellenleiter4 Verstärker5 Steckverbinder6 Spleissverbindung7 Verzweiger8 Mess- und Servicepunkt
Demontierbare Verbindungselemente an: Anschlüssen für aktive Geräte Übergabepunkten / Schnittpunkten verschiedener Netze Mess-, Service- und Rangierpunkten im Netz
LWL
1
2
3 4
55 56
6
3
5
6
6
5
57
8
2
LWL
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Messung EinfügedämpfungNach IEC 61300-3-4 (Methode c)
Messung für Verbindungskabel (Patchcords)
Dämpfung für beide Steckverbindungen und LWL-Faser
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Messung EinfügedämpfungNach IEC 61300-3-4 (Methode b)
Messung für Pigtails
Dämpfung pro LWL-Steckerverbindung Messwert
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Messung Reflexionsdämpfung1) 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
1300
1550
WDM
Coupler
DUT
Messgerät Anzeige
ReferenzVerlängerung
ReferenzSpiegel
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DIAMONDLWL-STECKER TECHNOLOGIE
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Stift-Hülse-Prinzip mit Verdrehschutz
Stift-Hülse-Prinzip mit physikalischem Kontakt der konvexen Steckerstirnflächen
Verdrehsicherung verhindert Relativbewegung der Stirnflächen
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Faserkontaktierung
9 m 125 m
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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
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Prägetechnik
DIAMOND-Ferrule mit Titaneinsatz als Voraussetzung für die Prägetechnik
Titan ist verformbar Fixierung der LWL-Faser mit Klebstoff
Titan-Einsatz
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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
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Kernzentrierung durch NachprägungKernzentrierung durch Nachprägung Kernzentrierung ist
Voraussetzung für gleichbleibend niedrige Einfügedämpfungswerte bei beliebiger Steckerkombination
Nachprägung durch aktive Ausrichtung der Faserkerne auf die Ferrulenachse (Restexzenrizität 0.25 µm max)
Segmentstempel “verschiebt” Faser im 1/10 µm - Bereich
Lichtpunkt auf dem Monitor
Konzentrizität
DIAMOND Z-276 Nachprägeeinheit
Nachprägestempel
Sichtbare Lichtquelle
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Bei Monoblock-Ferrulen wird die bleibende Faser Kernexzentrizität optimiert. Durch Rotation wird sie in einem ± 50° Bereich in Richtung der
Verdrehsicherung positioniert
Beispiel einer anderen Methode
50° 50°
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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
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Politur PC Reduktion der Reflexion
Konvex-Politur der Faserfrontfläche
Faserkontakt zur Reduktion der Reflexionen
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APC-Schliff - keine Reflexion
Reflexionsstellen entstehen auch durch “normalen” Verschleiss an Stirnflächen
Übertragung der reflektierten Lichtanteile wird durch Schrägschliff der Stirnfläche verhindert
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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
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LWL-Steckverbinder StandardsStandard Ferrule Polishing Fixation Application Fiber type Picture 2.5 mm Ferrule LSA (DIN) LSA-HRL (DIN-APC)
2.5 mm Spring Loaded
Convex PC Convex APC (8°)
Threaded Telecommunication Test equipment
MM & SM
ST™ 2.5 mm
Spring Loaded
Convex PC Nut with bajonet
LAN MM (SM)
FC 2.5 mm
Spring Loaded
Convex PC Convex APC (8°)
Threaded Telecommunication Test equipment
MM & SM
SC-PC SC-APC
2.5 mm Spring Loaded
Convex PC Convex APC (8°)
Push-Pull Telecommunication Test equipment LAN
MM & SM
E-2000™ 2.5 mm
Spring Loaded
Convex PC Convex APC (8°)
Push-Pull Telecommunication Test equipment LAN
MM & SM
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LWL-Steckverbinder StandardsStandard Ferrule Polishing Fixation Application Fiber type Picture
1.25 mm Ferrule F-3000™ & MU
1.25 mm Spring Loaded
Convex PC Convex APC (8°)
Push-Pull Telecommunication Test equipment LAN
MM & SM
Square Mini MT Ferrule MT-RJ Mini-MT
Duplex Convex PC RJ 45 LAN MM
(SM)
Square MT Ferrule
MFS/MPO MT-Ferrule 4/8/12 fibers
Convex PC Convex APC (8°)
Push-Pull Telecommunication Test equipment LAN
MM & SM