Grundlagen der Lichtwellenleitertechnik: Studienausgabe

1 Grundlagen der Lichtwellenleiter-Technik1.1 Physikalische Grundlagen der Lichtwellenleiter-Technik1.1.1. Prinzip der optischen Informationsübertragung1.1.2. Vor- und Nachteile der LWL-Übertragung1.1.3. Elektromagnetisches Spektrum1.1.4. Signalausbreitung im Lichtwellenleiter1.1.5. Dämpfung im Lichtwellenleiter1.1.6. Zusammenfassung1.2 Lichtwellenleiter-Typen und Dispersion1.2.1 Stufenprofil-Lichtwellenleiter und Modendispersion1.2.2 Gradientenprofil-Lichtwellenleiter und Profildispersion1.2.3 Vergrößerung Bandbreite-Längen-Produkt1.2.4 Biegeunempfindliche Multimode-LWL1.2.5 Standard-Singlemode-LWL und chromatische Dispersion1.2.6 Singlemode-Lichtwellenleiter mit reduziertem Wasserpeak1.2.7 Dispersionsverschobener Singlemode-Lichtwellenleiter1.2.8 Cut-off shifted Lichtwellenleiter1.2.9 Non-zero dispersion shifted Lichtwellenleiter1.2.10 NZDSF für erweiterten Wellenlängenbereich1.2.11 Lichtwellenleiter mit reduzierter Biegeempfindlichkeit1.2.12 Kategorien von Singlemode-LWL1.2.13 Trends bei der Faserentwicklung1.2.14 Polarisationsmodendispersion (PMD)1.2.15 Alterung von Lichtwellenleitern1.2.16 Zusammenfassung1.3 Optoelektronische Bauelemente1.3.1 Elektrooptische Wechselwirkungen im Halbleiter1.3.2 Sender und Empfänger1.3.3 Transceiver1.4 Literatur2 Lösbare Verbindungstechnik von Lichtwellenleitern2.1 Allgemeine Eigenschaften2.2 Koppelverluste zwischen Lichtwellenleitern2.2.1 Verluste zwischen Multimode-LWL2.2.2 Verluste zwischen Singlemode-LWL2.3 Stirnflächenkontakt2.3.1 Stecker mit ebener Stirnfläche2.3.2 Stecker mit physischem Kontakt2.3.3 Schrägschliffstecker2.3.4 APC/HRL-Stecker2.4 Verdrehsicherung2.5 Stift-Hülse-Prinzip2.6 Verringerung der Steckerdämpfung2.6.1 Ablageverfahren2.6.2 Prägeverfahren2.7 Zur Kompatibilität von geprägten und getunten 0,1 dB-Steckern2.7.1 Einfluss der Technologie auf die geometrischen Parameter2.7.2 Mischung von geprägten Steckern mit getunten Steckern2.8 Dämpfungs- und Reflexionsklassen3 Lichtwellenleiter-Messtechnik3.1 Allgemeine Hinweise3.2 Messung von Leistungen und Dämpfungen3.2.1 Definierte Anregung des Multimode-LWL3.2.2 Leistungsmessung3.2.3 Dämpfungsmessung3.2.4 Zusammenfassung3.3 Optische Rückstreumessung3.3.1 Prinzip der Rückstreumessung3.3.2 Rückstreukurve als Messergebnis3.3.3 Interpretation der Ereignistabelle3.3.4 Reflektierende Ereignisse3.3.5 Überlagerung mehrerer Reflexionen3.3.6 Zusammenfassung3.4 Analyse von Rückstreudiagrammen3.4.1 Interpretation der Rückstreukurve3.4.2 Auswertung problematischer Rückstreudiagramme3.4.3 Kopplung von Singlemode-LWL mit unterschiedlichen Modenfelddurchmessern3.4.4 Geisterreflexionen3.4.5 Zusammenfassung4 Fiber to the Home/Building4.1 Anforderungen an die Bandbreite4.2 Netzstrukturen4.2.1. Ethernet-Punkt-zu-Punkt (EP2P)4.2.2. Punkt-zu-Multi-Punkt4.2.3. Vergleich der Varianten4.3 Offene Infrastruktur4.4 Wellenlängenbelegung bei FTTx4.5 Normen4.5.1. Gigabit-PON4.5.2. Gigabit-Ethernet-PON4.5.3. Next-Generation PON4.5.4. Downstream 10 Gbit/s4.5.5. TWDM-PON4.5.6. Wellenlängenmultiplex-PON (P2P WDM-PON)4.5.7. Zusammenfassung FTTx-Varianten5 Planen von LWL-Strecken aus physikalischer Sicht5.1 Allgemeine Regeln5.2 Planung des Dämpfungsbudgets5.3 Pegeldiagramm5.4 Dispersion in Lichtwellenleitern5.4.1 Chromatische Dispersion5.4.2 Dispersionstoleranz5.4.3 Kompensation der chromatischen Dispersion5.4.4 Chromatische Dispersion bei Fasermischungen5.5 Systemplanung5.5.1 Einkanalübertragung5.5.2 Grobes Wellenlängenmultiplex5.5.3 Dichtes Wellenlängenmultiplex5.6 Zusammenfassung6 Trends der optischen Nachrichtenübertragung6.1 Wichtige aktuelle Entwicklungen6.2 Dichtes Wellenlängenmultiplex6.2.1 Zwei Wege zum hochbitratigen System6.2.2 Grundlagen Dichtes Wellenlängenmultiplex6.2.3 Bandbreite und Wellenlänge6.2.4 Genormtes Raster6.2.5 Anforderungen an die Komponenten6.3 Grobes Wellenlängenmultiplex6.3.1 Einsatzfälle für Grobes Wellenlängenmultiplex6.3.2 Nor