Prüfung von Glasfaserendflächen: IEC 61300-3-35 | Fenxi

Inhaltsübersicht

Schon ein einziges Staubpartikel auf einem 9-µm-Single-Mode-Kern kann die Einfügedämpfung über den in Ihrer Bestellung festgelegten Grenzwert hinaus erhöhen, und der Stecker sieht mit bloßem Auge dennoch makellos aus. Bei den meisten Streitigkeiten über Patchkabel zwischen ausländischen Käufern und asiatischen Fabriken geht es nicht um Kabelmäntel oder Gehäuse – es geht darum, was sich auf der Stirnfläche befand, als die beiden Ferrulen ineinander gesteckt wurden. Dieser Leitfaden behandelt die Zonenvorschriften der Norm IEC 61300-3-35, die Überarbeitung von 2022, durch die diese geändert wurden, sowie die Prüfprotokolle, auf deren Vorlage Sie bestehen sollten.

Techniker, der die Stirnfläche eines Glasfaser-Patchkabels mit einem Handmikroskop untersucht

Warum die Qualität der Endflächen Ihre tatsächliche Link-Marge bestimmt

Bei Singlemode-Fasern ist die Mathematik gnadenlos. Ein 1-µm-Partikel auf einem 9-µm-Kern blockiert etwa ein Prozent des Lichtwegs, was einem zusätzlichen Verlust von etwa 0,05 dB entspricht. Vergrößert man dieses Partikel auf 9 µm, wird der Kern vollständig verdeckt. Beim Multimode-Betrieb ist das System toleranter, da ein 50-µm-Kern die Auswirkungen verteilt, doch die Regeln gelten weiterhin – die Kernzone erhält lediglich einen größeren Radius, bevor die Nulltoleranz greift.

Was eine Verunreinigung so kostspielig macht, ist die Kettenreaktion. Die Ferrulen werden unter einer Federkraft von mehreren Kilogramm miteinander verbunden, sodass zwischen ihnen eingeschlossene Verunreinigungen in das Glas gedrückt werden. Partikel und Beläge lassen sich in der Regel durch Reinigung entfernen. Eine Vertiefung oder ein Kratzer, der bis zum Kern reicht, lässt sich jedoch nicht entfernen – das Glas wird physisch abgetragen und kann durch kein Lösungsmittel wiederhergestellt werden. Verunreinigungen lagern sich auch auf der Ausrichtungshülse im Inneren des Adapters ab, wodurch das nächste Kabel, das an diesen Anschluss angeschlossen wird, verunreinigt wird.

Für Einkäufer ist dies in erster Linie ein Beschaffungsproblem und erst in zweiter Linie ein Problem vor Ort. Kabel, die ohne dokumentierte Endflächenprüfung ausgeliefert werden, weisen bei der Ankunft häufig folgende Mängel auf: eine verunreinigte Charge, ein Lieferant, der zwar gut poliert, aber schlecht verpackt, oder eine Lieferung in unversiegelten Säcken, bei der sich während des Transports Kartonfasern festsetzen. Unsere Glasfaser-Patchkabel Aus diesem Grund werden pro Los Daten zur Stirnfläche sowie zu IL/RL mitgeliefert.

Die Zonenkarte nach IEC 61300-3-35 in einfachen Zahlen

Die Norm definiert „bestanden“ und „nicht bestanden“ anhand der Geometrie und nicht nach Augenschein. Die Ferrulenfläche ist in vier konzentrische Zonen unterteilt, die vom Mittelpunkt der Faser nach außen gemessen werden: Zone A umfasst den Kern, Zone B den Mantel, Zone C den Klebering und Zone D den physikalischen Kontaktbereich bis zur Ferrulenkante. Kratzer sind lineare Oberflächenmerkmale; Defekte sind Partikel und Vertiefungen. Für jede Zone gelten eigene Grenzwerte für beide.

Die folgende Tabelle enthält die Spezifikationen für einen Single-Mode-PC-Stecker mit einer Rückflussdämpfung von mindestens 45 dB, die für die meisten UPC-Patchkabel gelten, die für FTTH- und Rechenzentrumsprojekte verkauft werden.

Zone Region Radius (Single-Mode) Radius (Multimode) Kratzgrenze Fehlergrenze
A Kern 0 – 25 µm 0 – 65 µm Keine bestimmte Breite Keine in irgendeiner Größe
B Verkleidung 25 – 115 µm 65 – 115 µm Keine breiter als 3 µm Bis zu 5 zwischen 2 und 5 µm, keine größeren
C Klebstoff 115 – 135 µm 115 – 135 µm Keine Begrenzung Keine Begrenzung
D Kontakt 135 – 250 µm 135 – 250 µm Keine Begrenzung Keine mit einer Größe von 10 µm oder mehr

Zwei Details stellen Käufer vor Probleme. Ein Defekt, der sich über eine Zonengrenze erstreckt, wird nach den strengeren Anforderungen der jeweiligen Zone bewertet; daher führt ein Partikel, das von Zone A in Zone B gelangt, zum Durchfallen des Steckverbinders, selbst wenn der größte Teil davon in der tolerierten Zone liegt. Und bei rechteckigen Ferrulen wie MPO/MTP-Baugruppen gelten die abgestuften Anforderungen nur für die Zonen A und B jeder einzelnen Faser – Bereiche außerhalb der Kontaktzone unterliegen keiner Bestandsgrenze, doch lose Verunreinigungen an beliebiger Stelle der Ferrule müssen dennoch entfernt werden, da sie wandern.

Die Stirnflächen der MPO- und MTP-Ferrulen werden vor der Sortierung nach einzelnen Fasern als gesamte Anordnung geprüft

Was sich durch die Überarbeitung von 2022 tatsächlich geändert hat

Die dritte Ausgabe, die 2022 veröffentlicht wurde, ist die Version, auf die mittlerweile in den meisten Verträgen Bezug genommen wird, und sie wurde so angepasst, dass sie beiden Seiten einer Bestellung zugutekommt. Die Kriterien für „bestanden“ und „nicht bestanden“ für die Zonen C und D wurden gestrichen. Verunreinigungen im Klebering oder auf der äußeren Kontaktfläche liegen nicht im Lichtweg, sodass das Ausschließen eines Steckverbinders aufgrund dieser Verunreinigungen zu Nacharbeiten führte, ohne die Leistung zu schützen.

Artikel Ausgabe 2 (2015) Ausgabe 3 (2022)
Entscheidung zum Klebstoff in Zone C Benotet mit „bestanden“ oder „nicht bestanden“ Keine Bestehens-/Durchfall-Anforderung
Entscheidung zum Kontakt in Zone D Fehler mit einer Größe von 10 µm oder mehr führen zum Ausschluss Keine Bestehens-/Durchfall-Anforderung
Multimode-Kratzer in Zone A Kein Kratzer, der breiter als 3 µm ist Bis zu vier Kratzer mit einer Tiefe von höchstens 4 µm, von denen keiner breiter als 5 µm ist
Array-Ferrulen Es wurde kein Schritt für die gesamte Ferrule definiert Scannen Sie zunächst die gesamte Ferrule und bewerten Sie anschließend jede einzelne Faser.
Sichtprüfung: nicht bestanden vs. optische Prüfung: bestanden Das optische Urteil bleibt bestehen Einfügedämpfung und Rückflussdämpfung haben Vorrang

Die für Käufer bedeutendste Neuerung ist, dass die optische Leistung nun Vorrang vor dem Mikroskop hat. Die überarbeitete Fassung besagt, dass ein Stecker, der nach der Reinigung die Sichtprüfung nicht besteht, aber die Prüfungen auf Einfügungsdämpfung und Rückflussdämpfung weiterhin besteht, weiterhin im Einsatz bleiben darf. Wenn Ihr Wareneingangsprüfungsverfahren vorsieht, dass jeder Kernfehler automatisch zur Ausschleusung führt, lehnen Sie Kabel ab, die gemäß der Norm akzeptiert würden, und Ihr Lieferant hat Grund, die Reklamation zurückzuweisen.

Die Überarbeitung legt zudem Anforderungen an die Ausrüstung fest. Das Scannen einer vollständigen MT-Ferrule erfordert ein Sichtfeld von mindestens 6,4 × 2,5 mm, das breit genug ist, um Verunreinigungen im Bereich von 10 µm an beliebiger Stelle des Arrays zu erfassen. Für die Bewertung des Kerns und des Mantels einer einzelnen Faser ist ein Sichtfeld von mindestens 250 µm erforderlich, wodurch Defekte von 2 µm und Kratzerbreiten von 3 µm erkannt werden können.

Vergrößerte Ansicht der Stirnfläche eines Glasfasersteckers, die den Kern, den Mantel und Verunreinigungen auf der Oberfläche zeigt

APC und UPC nutzen nicht dieselbe Inspektionskonfiguration

Eine um 8 Grad abgewinkelte Ferrule lässt sich nicht mit einer flachen Sondenspitze prüfen. Steckt man eine Standard-UPC-Spitze auf einen grünen APC-Stecker, erfasst die Fokusebene nur einen Teil der Stirnfläche, sodass Kern und Mantel unscharf sind und die Zoneneinteilung zum Rätsel wird. Abgewinkelte Spitzen gleichen den Polierwinkel aus und erzeugen ein zentriertes Bild, anhand dessen die Zonenüberlagerung bewertet werden kann. Auch der Ferrulendurchmesser spielt eine Rolle: LC- und MU-Stecker verwenden 1,25-mm-Spitzen, während SC-, FC- und ST-Stecker 2,5-mm-Spitzen verwenden.

Bei der Reinigung gilt dieselbe Logik. Die abgeschrägte Oberfläche einer APC-Ferrule lässt sich nur dann gründlich reinigen, wenn das Werkzeug rechtwinklig daran anliegt; ein Ein-Klick-Reiniger, der aus dem Winkel herausschwingt, lässt den Kern unberührt, während der Bediener glaubt, die Arbeit sei erledigt. Bei Staub und leichten Ablagerungen ist zunächst eine Trockenreinigung angebracht, und zwar mit einem einzigen Wisch statt einer Hin- und Herbewegung, die die Rückstände nur neu verteilt. Die Nassreinigung mit einem für Fasern geeigneten Lösungsmittel, unmittelbar gefolgt von einem Trockenwisch, ist für Silikonöle und starke Ablagerungen vorgesehen.

Auch die Fehlermodi unterscheiden sich. Staub auf einer flachen UPC-Steckfläche erzeugt einen mikroskopisch kleinen Luftspalt, wodurch die Rückflussdämpfung stark abnimmt, da das Licht direkt zurück in den Laser reflektiert wird. Staub auf einer APC-Steckfläche führt tendenziell zu einer Verschiebung des abgewinkelten Kontakts, wodurch die Einfügedämpfung stattdessen durch Fehlausrichtung erhöht wird. Steckverbinder, die ITU-T L.36 Selbst wenn die Anforderungen an die Stirnflächen im Werk erfüllt sind, kann es im Einsatz allein aufgrund von Handhabungsfehlern dennoch zu Ausfällen kommen.

Was ist beim Wareneingang zu überprüfen?

Fragen Sie nach einer Verteilung, nicht nach einem typischen Wert. Ein typischer Einfügedämpfungswert von 0,3 dB sagt nichts über den Randbereich der Charge aus – und genau dort treten Ausfälle im Einsatz auf. Ein aussagekräftiger Bericht enthält den Mittelwert, die Standardabweichung und den Maximalwert für Einfügedämpfung und Rückflussdämpfung über die gesamte Charge hinweg sowie die Stichprobengröße und das verwendete Messgerät. Geometriedaten aus einem Interferometer sind bei hochdichten Bauformen von Bedeutung, da Krümmungsradius, Apex-Versatz und Faserhöhe darüber entscheiden, ob zwei Ferrulen über den gesamten Kern hinweg physischen Kontakt herstellen. Die Eigenschaften auf Komponentenebene werden behandelt in ITU-T G.671, und die Prüfsequenz, auf die sich die meisten Netzbetreiber hinsichtlich der Haltbarkeit von Steckverbindern berufen, ist GR-326.

Prüfpunkt Verfahren Stichproben In die Bestellung einzutragender Wert
Zustand der Stirnfläche 200-fach- oder 400-fach-Mikroskop mit automatischer IEC-Einstufung 100 Prozent, Bilder bleiben erhalten Zonen A und B überspringen, Bilder auf Anfrage
Einfügungsdämpfung Lichtquelle und Leistungsmesser oder OTDR 100 Prozent Singlemode typischerweise 0,3 dB, maximal 0,5 dB gemäß GR-326
Rückflussdämpfung Gleicher Instrumentensatz, UPC und APC separat 100 Prozent Mindestens 50 dB UPC, mindestens 60 dB APC
Geometrie der Ferrule Interferometer Pro polnischer Charge Radius 7–25 mm, Spitzenversatz ≤ 50 µm, Faserhöhe −125 bis +125 nm
Haltbarkeit der Verbindung GR-326 Radfahren Baumusterprüfung nach Entwurf 200 Mates, Grenzwerte nach dem Radfahren beibehalten
Umweltkategorie Klassifizierung nach IEC 61753-1 Typenprüfung Angegebene Kategorie: C, U, O oder E

Stichproben haben nach wie vor ihre Berechtigung. Ziehen Sie bei der Anlieferung fünf bis zehn Prozent der Kabel heraus, prüfen Sie diese mit Ihrem eigenen Oszilloskop und speichern Sie die Bilder. Das dauert nur wenige Minuten pro Kabel und liefert Ihnen bereits beim ersten Gespräch mit einem Lieferanten Beweismaterial – statt erst beim dritten. Für die Berechnung, wie sich der Steckerverlust über eine Strecke hinweg summiert, finden Sie in unserer Anleitung zu Berechnung des Einfügungsverlustbudgets zeigt, woher die einzelnen Bruchteile eines dB stammen, und die Referenzwerte aus dem Verband für Glasfasertechnik und die Ressourcen von Fluke Networks zur Glasfaserprüfung sollte man zur Hand haben, wenn man die Inspektionsklausel verfasst.

Checkliste für die Beschaffung zur Endflächenprüfung

Fügen Sie Folgendes in Ihre nächste Bestellung ein, damit die Abnahmekriterien bereits vor dem Versand der Ware vereinbart sind und nicht erst im Nachhinein diskutiert werden müssen.

  • Geben Sie die Norm und die Ausgabe an: IEC 61300-3-35:2022, nicht “IEC-konform”.”
  • Geben Sie die Polish- und Return-Loss-Klasse an, da sich der Regelsatz entsprechend ändert.
  • Es ist eine automatische Bewertung des Untersuchungsumfangs anhand der gespeicherten Bilder erforderlich, keine manuelle visuelle Beurteilung.
  • Legen Sie die Grenzwerte für Einfügedämpfung und Rückflussdämpfung als Maximalwerte fest, nicht als typische Werte.
  • Bitten Sie um einen Bericht pro Charge, aus dem der Mittelwert, die Standardabweichung und der Maximalwert hervorgehen.
  • Legen Sie die geometrischen Grenzwerte für Interferometer bei Kabeln fest, die an Panels mit hoher Dichte angeschlossen werden; die maßgeblichen Toleranzen finden Sie auf unserer LC-Stecker und SC-Stecker Seiten.
  • Siehe GR-326 für die Steckverbinderlebensdauer und IEC 61753-1 für die Umgebungsklasse.
  • Es ist eine versiegelte, einzeln verschlossene Verpackung erforderlich, da die meisten Verunreinigungen erst bei der Handhabung nach dem Polieren in das Produkt gelangen.
  • Legen Sie im Voraus fest, wie bei einer fehlerhaften Charge vorgegangen werden soll, einschließlich der Adapterhülsen in Glasfaseradapter falls eine Sendung eine Platte verunreinigt.
  • Beachten Sie, dass ein optischer Fehler bei erfüllten IL- und RL-Kriterien gemäß der Ausgabe 2022 akzeptiert werden kann; geben Sie daher die optischen Grenzwerte als maßgebliche Kriterien an.

Senden Sie uns Ihre Testspezifikation und Angaben zur Umgebung, in der die Kabel zum Einsatz kommen sollen, und wir werden vor dem ersten Produktionslauf die Oberflächenbeschaffenheit, die Prüfkriterien und das Berichtsformat bestätigen.

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