Lichtwellenleiter-Technik: Grundlagen, Verbindungs- und Meßtechnik, Systeme, Trends ; mit 33 Tabellen
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Renningen-Malmsheim
expert-Verl.
2000
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LICHTWELLENLEITER-TECHNIK
GRUNDLAGEN - VERBINDUNGS- UND MESSTECHNIK - SYSTEME -TRENDS
DR. RER. NAT. DIETER EBERLEIN
PROF. DR.-ING. HABIL. WOLFGANG GLASER
DIPL.-ING. CHRISTIAN KUTZA
DR. SC. TECHN. JUERGEN LABS
MIT 163 BILDERN, 33 TABELLEN UND 30 LITERATURSTELLEN
KONTAKT & STUDIUM
BAND 596
HERAUSGEBER:
PROF. DR.-ING. WILFRIED J. BARTZ
TECHNISCHE AKADEMIE ESSLINGEN
WEITERBILDUNGSZENTRUM
DI ELMAR WIPPLER
EXPERT VERLAG
EXPERTLY^ VERLAG
INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT
1 GRUNDLAGEN DER LICHTWELLENLEITER-TECHNIK 1
DIETER EBERLEIN
1.1 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN DER LICHTWELLENLEITER-TECHNIK 1
1.1.1 EINLEITUNG 1
1.1.2 DAS PRINZIP DER OPTISCHEN INFORMATIONSUEBERTRAGUNG 1
1.1.3 DIE VORTEILE DER NACHRICHTENUEBERTRAGUNG UEBER LICHTWELLENLEITER 3
1.1.4 DAS ELEKTROMAGNETISCHE SPEKTRUM 3
1.1.5 SIGNALAUSBREITUNG IM LICHTWELLENLEITER 4
1.1.6 DAEMPFUNG IM LICHTWELLENLEITER 8
1.1.7 ZUSAMMENFASSUNG 11
1.2 LICHTWELLENLEITER-TYPEN UND DISPERSION 12
1.2.1 EINLEITUNG 12
1.2.2 STUFENPROFIL-LICHTWELLENLEITER 12
1.2.3 GRADIENTENPROFIL-LICHTWELLENLEITER 16
1.2.4 MONOMODE-LICHTWELLENLEITER 21
1.2.5 ZUSAMMENFASSUNG 31
1.3 OPTOELEKTRONISCHE BAUELEMENTE 32
1.3.1 EINLEITUNG 32
1.3.2 ELEKTROOPTISCHE WECHSELWIRKUNGEN IM HALBLEITER 33
1.3.3 LUMINESZENZDIODEN 35
1.3.4 LASERDIODEN 37
1.3.5 EMPFAENGERDIODEN 46
1.3.6 ZUSAMMENFASSUNG 51
1.4 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 52
2 LOESBARE VERBINDUNGSTECHNIK VON LICHTWELLENLEITERN 53
CHRISTIAN KUTZA
2.1 LOESBARE VERBINDUNGSTECHNIK IN OPTISCHEN UEBERTRAGUNGSSYSTEMEN 53
2.1.1 ALLGEMEINE ANFORDERUNGEN AN LOESBARE KOPPELSTELLEN 54
2.1.2 OPTISCH IDEALE KOPPELSTELLEN 55
2.1.3 KOPPLUNG VON MULTIMODE-LICHTWELLENLEITERN 55
2.1.4 KOPPLUNG VON MONOMODE-LICHTWELLENLEITERN 57
2.2 REALE KOPPELSTELLEN 57
2.2.1 MULTIMODE-LICHTWELLENLEITER-KOPPLUNG 58
2.2.2 MONOMODE-LICHTWELLENLEITER-KOPPLUNG 60
2.2.3 FASER-AKTIVELEMENT-KOPPLUNG 61
2.2.4 URSACHEN OPTISCHER VERLUSTE AN LOESBAREN KOPPELSTELLEN 64
2.2.5 INTRINSISCHE VERLUSTE 64
2.2.6 EXTRINSISCHE VERLUSTE 66
2.3 TECHNOLOGIEN FUER LOESBARE LICHTWELLENLEITER-VERBINDUNGEN 71
2.3.1 UEBERSICHT DER VERBINDUNGSTECHNOLOGIEN 72
2.3.2 OPTISCHE STECKVERBINDER 72
2.3.3 STECKER MIT DIREKTER STECKERSTIRNFLAECHENKOPPLUNG 74
2.3.4 STECKER MIT STRAHLAUFWEITUNG 74
2.3.5 MEHRFASERSYSTEME 75
2.3.6 QUASILOESBARE VERBINDUNGEN 77
2.4 KENNGROESSEN VON LOESBAREN OPTISCHEN KOPPELSTELLEN 77
2.4.1 OPTISCHE KENNGROESSEN DER KOPPELSTELLE 78
2.4.2 EINFUEGEDAEMPFUNG 79
2.4.3 REFLEXIONSDAEMPFUNG 81
2.4.4 MECHANISCHE UND UMGEBUNGS-PARAMETER 84
2.5 STECKVERBINDERSTANDARDS UND MONTAGETECHNOLOGIEN 84
2.5.1 STANDARDISIERUNG UND NORMUNG 85
2.5.2 UEBERSICHT AKTUELLER STECKERSTANDARDS 86
2.5.3 NEUENTWICKLUNGEN 88
2.5.4 MONTAGETECHNOLOGIEN 90
2.5.5 KLEBETECHNOLOGIE 90
2.5.6 CRIMP & CLEAVE-TECHNOLOGIE 93
2.5.7 LOESUNGEN FUER FELDMONTAGE 94
2.6 LITERATUR 96
3 NICHTLOESBARE VERBINDUNGEN - SPLEISSTECHNOLOGIEN 97
JUERGEN LABS
3.1 EINFUEHRUNG 97
3.2 WERKSTOFFE UND HERSTELLUNGSVERFAHREN FUER LICHTWELLENLEITER 101
3.2.1 WERKSTOFFE FUER LICHTWELLENLEITER 101
3.2.2 HERSTELLUNGSVERFAHREN FUER LICHTWELLENLEITER 103
3.3 VERBINDUNGSVERFAHREN FUER LICHTWELLENLEITER-SPLEISSTECHNOLOGIEN 109
3.3.1 ABSETZEN DES KABELMANTELS UND DER PRIMAER- UND SEKUNDAERUMHUELLUNG
110
3.3.2 PRAEPARIEREN DER VERBINDUNGSFLAECHEN 110
3.3.3 MECHANISCHER SPLEISS 113
3.4 SCHMELZSPLEISS 113
3.4.1 POSITIONIEREN DER LICHTWELLENLEITERENDEN 115
3.4.2 VERSCHMELZEN DER LICHTWELLENLEITERENDEN 117
3.4.3 SPLEISSSCHUTZ 118
3.4.4 BINDEKINETISCHE VORGAENGE 119
3.5 OPTISCHE EIGENSCHAFTEN DER SPLEISSKOPPELSTELLE 122
3.6 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN DER SPLEISSKOPPELSTELLE 123
3.7 AUSBLICK 125
3.8 LITERATUR 125
4 LICHTWELLENLEITER-MESSTECHNIK 126
DIETER EBERLEIN
4.1
MESSUNG VON LEISTUNGEN UND DAEMPFUNGEN
126
4.1.1 EINLEITUNG 126
4.1.2 VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER MODENGLEICHGEWICHTSVERTEILUNG 126
4.1.3 LEISTUNGSMESSUNG 128
4.1.4 DAEMPFUNGSMESSUNG 130
4.1.5 ZUSAMMENFASSUNG 134
4.2 DIE RUECKSTREUMESSUNG ALS UNIVERSELLES MESSVERFAHREN 135
4.2.1 EINLEITUNG 135
4.2.2 DAS PRINZIP DER RUECKSTREUMESSUNG 135
4.2.3 DIE RUECKSTREUKURVE ALS MESSERGEBNIS 138
4.2.4 DIE EREIGNISSE AUF DER RUECKSTREUKURVE 141
4.2.5 ZUSAMMENFASSUNG 146
4.3 DIE ANALYSE VON RUECKSTREUDIAGRAMMEN 146
4.3.1 EINLEITUNG 146
4.3.2 DIE INTERPRETATION DER RUECKSTREUKURVE 146
4.3.3 DIE AUSWERTUNG PROBLEMATISCHER RUECKSTREUDIAGRAMME 150
4.3.4 ZUSAMMENFASSUNG 157
4.4 PARAMETER UND DEFINITIONEN 157
4.4.1 EINLEITUNG 157
4.4.2 DYNAMIK 157
4.4.3 IMPULSWIEDERHOLRATE 159
4.4.4 IMPULSBREITE UND AUFLOESUNGSVERMOEGEN 160
4.4.5 TOTZONEN 162
4.4.6 WEITERE PARAMETER 163
4.5 PRAKTISCHE HINWEISE ZUR RUECKSTREUMESSUNG 164
4.5.1 ALLGEMEINE HINWEISE 164
4.5.2 VOR- UND NACHLAUF-LWL 165
4.5.3 GEISTERBILDER 166
4.5.4 KURVENAUSWERTUNG 169
4.5.5 FEHLANPASSUNGEN 170
4.5.6 KRITERIEN ZUR BEURTEILUNG DER QUALITAET DER INSTALLIERTEN STRECKE
172
4.6 REFLEXIONSMESSUNGEN 172
4.6.1 EINLEITUNG 172
4.6.2 BESONDERHEITEN 173
4.7 LITERATUR 176
5 OPTISCHE UEBERTRAGUNGSSYSTEME 177
DIETER EBERLEIN
5.1 SYSTEMPARAMETER 177
5.2 PLANUNG DES LEISTUNGSBUDGETS 178
5.3 SYSTEMPLANUNG 180
5.3.1 GRUNDLAGEN 180
5.3.2 DIGITALE SYSTEME 185
5.3.3 ANALOGE SYSTEME 189
5.4 LICHTWELLENLEITER-SYSTEME 190
5.4.1 TOPOLOGIEN 190
5.4.2 INDUSTRIELLE ANWENDUNGEN 192
5.4.3 SYSTEME MIT KUNSTSTOFF-LICHTWELLENLEITEM 193
5.4.4 LOKALE NETZE 199
5.4.5 OPTISCHE FREIRAUMUEBERTRAGUNG 204
5.4.6 DIGITALE HIERARCHIEN UND NETZSTRUKTUREN 211
5.4.7 ZUGANGSNETZE 214
5.4.8 CITYNETZE 214
5.4.9 WEITVERKEHRSNETZE 214
5.4.10 NETZE MIT OPTISCHEN VERSTAERKERN 216
5.5 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 217
6 ENTWICKLUNGSRICHTUNGEN 218
WOLFGANG GLASER
6.1 WELLENLAENGENMULTIPLEX 218
6.1.1 VERFAHREN DER KANALBUENDELUNG 218
6.1.2 REALISIERUNG OPTISCHER BUENDELUNGSTECHNIKEN 219
6.1.3 WDM-UND DWDM-SYSTEME 221
6.2 INTEGRATIONSTECHNOLOGIEN 225
6.2.1 ENTWICKLUNG DER OPTISCHEN SIGNALVERARBEITUNG 225
6.2.2 INTEGRATIONSTECHNOLOGIEN 227
6.2.3 GRUNDSTRUKTUREN 229
6.2.4 REALISIERUNG VON FUNKTIONSGRUPPEN 232
6.3 OPTISCHE VERSTAERKUNG 234
6.3.1 ANWENDUNGSGEBIETE 234
6.3.2 FASERVERSTAERKER 237
6.3.3 HALBLEITERVERSTAERKER 240
6.4 NICHTLINEARE OPTIK 242
6.4.1 NICHTLINEARE EFFEKTE 242
6.4.2 DAS SOLITON 246
6.4.3 SOLITON-ANWENDUNG 248
6.5 LITERATUR 250
7 ANHANG 251
DIETER EBERLEIN
7.1 ABKUERZUNGEN 251
7.2 FORMELZEICHEN UND MASSEINHEITEN 253
7.3 FACHBEGRIFFE 255 |
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