Inhaltsverzeichnis. Vorwort Vorwort zur 8. Auflage. 1 Grundlagen der Lichtwellenleiter-Technik Dieter Eberlein

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1 Inhaltsverzeichnis Vorwort Vorwort zur 8. Auflage 1 Grundlagen der Lichtwellenleiter-Technik Physikalische Grundlagen der Lichtwellenleiter-Technik Prinzip der optischen Informationsübertragung Vorteile der Nachrichtenübertragung über Lichtwellenleiter Elektromagnetisches Spektrum Signalausbreitung im Lichtwellenleiter Dämpfung im Lichtwellenleiter Zusammenfassung Lichtwellenleiter-Typen und Dispersion Stufenprofil-Lichtwellenleiter und Modendispersion Gradientenprofil-Lichtwellenleiter und Profildispersion Parabelprofil-Lichtwellenleiter mit optimiertem Brechzahlprofil und Materialdispersion Standard-Singlemode-Lichtwellenleiter und chromatische Dispersion Singlemode-Lichtwellenleiter mit reduziertem Wasserpeak Dispersionsverschobener Singlemode-Lichtwellenleiter Cut-off shifted Lichtwellenleiter Non-zero dispersion shifted Lichtwellenleiter Non-zero dispersion shifted Lichtwellenleiter für erweiterten Wellenlängenbereich Lichtwellenleiter mit reduzierter Krümmungsempfindlichkeit Polarisationsmodendispersion (PMD) Alterung von Lichtwellenleitern Zusammenfassung Optoelektronische Bauelemente Elektrooptische Wechselwirkungen im Halbleiter Lumineszenzdioden Laserdioden Empfängerdioden Zusammenfassung Literatur... 95

2 2 Lösbare Verbindungstechnik von Lichtwellenleitern Christian Kutza 2.1 Lösbare Verbindungstechnik in optischen Übertragungssystemen Allgemeine Anforderungen an lösbare Koppelstellen Optisch ideale Koppelstellen Kopplung von Multimode-Lichtwellenleitern Kopplung von Singlemode-Lichtwellenleitern Reale Koppelstellen Multimode-Lichtwellenleiter-Kopplung Singlemode-Lichtwellenleiter-Kopplung Faser-Aktivelement-Kopplung Ursachen optischer Verluste an lösbaren Koppelstellen Intrinsische Verluste Extrinsische Verluste Technologien für lösbare Lichtwellenleiter-Verbindungen Übersicht der Verbindungstechnologien Optische Steckverbinder Stecker mit direkter Steckerstirnflächenkopplung Stecker mit Strahlaufweitung Power-Solution-Stecker Mehrfasersysteme Quasilösbare Verbindungen Kenngrößen von lösbaren optischen Koppelstellen Optische Kenngrößen der Koppelstelle Einfügedämpfung Reflexionsdämpfung Mechanische und Umgebungs-Parameter Steckverbinderstandards und Montagetechnologien Standardisierung und Normung Übersicht aktueller Steckerstandards Neuentwicklungen Montagetechnologien Klebetechnologie Crimp- & Cleave-Technologie Lösungen für Feldmontage Literatur Nichtlösbare Glasfaserverbindung - Fusionsspleißen Christina Manzke, Jürgen Labs 3.1 Einführung Werkstoffe und Herstellungsverfahren für Lichtwellenleiter Werkstoffe für Lichtwellenleiter Herstellungsverfahren für Lichtwellenleiter Fusionsspleißen Einflussfaktoren Spleißvorbereitung Spleißen

3 3.3.4 Bestimmen der Spleißdämpfung Zugfestigkeit Schutz des Spleißes Spezielle Spleiße Faserbändchen Spleißen unterschiedlicher Fasern Spleißen polarisationserhaltender Fasern Ausblick Literatur Lichtwellenleiter-Messtechnik Allgemeine Hinweise Messung von Leistungen und Dämpfungen Verfahren zur Herstellung einer Modengleichgewichtsverteilung Leistungsmessung Dämpfungsmessung Zusammenfassung Rückstreumessung als universelles Messverfahren Prinzip der Rückstreumessung Rückstreukurve als Messergebnis Gestreute und reflektierte Leistungen Zusammenfassung Analyse von Rückstreudiagrammen Interpretation der Rückstreukurve Auswertung problematischer Rückstreudiagramme Kopplung von Singlemode-Lichtwellenleitern mit unterschiedlichen Modenfelddurchmessern Zusammenfassung Interpretation der Messergebnisse Vergleich zwischen Dämpfungs- und Rückstreukurve Mittelung der Messergebnisse Zusammenfassung Parameter und Definitionen Dynamik Impulswiederholrate Impulslänge und Auflösungsvermögen Totzonen Weitere Parameter Zusammenfassung Praktische Hinweise zur Rückstreumessung Allgemeine Hinweise Vor- und Nachlauf-LWL Geisterbilder Kurvenauswertung Fehlanpassungen Kriterien zur Beurteilung der Qualität der installierten Strecke Zusammenfassung

4 4.8 Reflexionsmessungen LWL-Überwachungssysteme Dunkelfasermessung Messung der aktiven Faser Messungen an DWDM-Systemen Modifikation der herkömmlichen Messungen Spektrale Messungen Dispersionsmessungen Zusammenfassung Literatur Optische Übertragungssysteme Systemparameter Planung des Dämpfungsbudgets Systemplanung Übertragungskapazität Zeitverhalten des Gesamtsystems Zeitverhalten der Faser Berücksichtigung Dämpfung und Dispersion Zusammenfassung Lichtwellenleiter bis zum Kunden Anforderungen an die Bandbreite Netzstrukturen Normen Komponenten und Technologien Zusammenfassung Topologien Systeme mit Kunststoff-Lichtwellenleitern Eigenschaften von Kunststoff-Lichtwellenleitern Komponenten für Kunststoff-LWL-Systeme Verbindungstechnik Passive optische Komponenten Einsatz von Kunststoff-Lichtwellenleitern Weitere Entwicklungen Zusammenfassung Gigabit-, 10-Gigabit-, 100-Gigabit-Ethernet Von Ethernet zu 10-Gigabit-Ethernet /100-Gigabit-Ethernet Physikalische Begrenzungen Zusammenhang zwischen Einkopplung und Bandbreite Außermittige Einkopplung Vergleich der beiden optischen Fenster Laseroptimierte Multimode-Lichtwellenleiter Klassen von Multimode-Lichtwellenleitern Zusammenfassung Optische Freiraumübertragung Vergleich mit herkömmlichen Verfahren. 294

5 5.8.2 Einsatzfelder Prinzip der optischen Freiraumübertragung Besonderheiten der optischen Freiraumübertragung Optische Freiraumübertragungssysteme Zusammenfassung Weitere Systeme Digitale Hierarchien und Netzstrukturen Weitverkehrsnetze Netze mit optischen Verstärkern Literatur Entwicklungsrichtungen Wolfgang Glaser 6.1 Kanalbündelung in der Lichtwellenleiter-Technik Verfahren der Kanalbündelung Realisierung optischer Bündelungstechniken DWDM-Systeme CWDM-Systeme OTDM-Systeme Integration von Lichtwellenleiter-Funktionsgruppen Entwicklung der optischen Signalverarbeitung Integrationstechnologien Grundstrukturen Realisierung von Funktionsgruppen Forschungsrichtungen Zusammenfassung Optische Verstärkung Anwendungsgebiete Faserverstärker Halbleiterverstärker Nichtlineare Optik Nichtlineare Effekte Das Soliton Soliton-Anwendung Literatur Anhang Abkürzungen Formelzeichen und Maßeinheiten Fachbegriffe