6.4 ISO/IEC 14763-3 - Prüfung von LWL-Verkabelung

6.4 ISO/IEC 14763-3 - Prüfung von LWL-Verkabelung

Messverfahren für Glasfaser:

1. Dämpfungsmessung (OLTS - Optical Loss Test Set)

  • Verfahren: Referenzmessung mit bekannter Strecke, dann Messung der zu prüfenden Strecke
  • Zweiseitig: Immer von beiden Seiten messen!
  • Wellenlängen:
    • Multimode: 850 nm UND 1300 nm
    • Singlemode: 1310 nm UND 1550 nm
  • Dokumentation: Beide Richtungen, beide Wellenlängen

2. Länge und Fehlerortung (OTDR - Optical Time Domain Reflectometer)

  • Prinzip: Lichtpuls wird eingespeist, Rückstreuung wird gemessen
  • Auswertung: Grafische Darstellung der Dämpfung über die Länge
  • Erkennt:
    • Faserlänge (auf ±1 m genau)
    • Spleiße und deren Qualität
    • Steckverbinder und deren Dämpfung
    • Brüche und Mikrobiegungen
    • Makrobiegungen (zu enge Radien)

Dämpfungsbudget:

  • Berechnung: Gesamtdämpfung = Faserdämpfung + Steckerdämpfung + Spleißdämpfung + Sicherheitsreserve
  • Beispiel OM3, 300m:
    • Faser: 300 m × 3 dB/km = 0,9 dB
    • 4 Stecker (2 pro Ende): 4 × 0,5 dB = 2,0 dB
    • 0 Spleiße = 0 dB
    • Sicherheit: 3 dB
    • Gesamt: 5,9 dB (muss unter Systemgrenzwert liegen!)

Dokumentationsanforderungen:

  • Messprotokoll pro Faser (einzeln!)
  • OTDR-Kurven (grafisch)
  • Messequipment mit Seriennummer und Kalibrierungsdatum
  • Umgebungsbedingungen
  • Unterschrift Messtechniker

OTDR-Kurven richtig interpretieren

Typische OTDR-Kurve einer LWL-Strecke

Dämpfung (dB)

 0  ┼─────┐
    │     │← Startpunkt (Messgerät)
 1  │     └─────┐
    │           │← Stecker 1 (Sprung ~0,3-0,5 dB)
 2  │           └───────────────────────┐
    │                                   │← Faser (Steigung = Dämpfung/km)
 3  │                                   │
    │                                   └─┐
 4  │                                     │← Spleiß (~0,1 dB)
    │                                     └─────────────┐
 5  │                                                   │
    │                                                   └─┐
 6  │                                                     │← Stecker 2
    │                                                     │
 7  │                                                     └─────────
    │                                                            │← Faserende
    └─────────────────────────────────────────────────────────────────► Entfernung (m)
         0     50    100   150   200   250   300   350   400

Ereignisse in der OTDR-Kurve erkennen

EreignisErscheinungTypische WerteUrsache
SteckerSprung nach unten0,3-0,5 dBReflexion + Dämpfung
Spleiß (gut)Kleiner Knick< 0,1 dBFusionsspleiß
Spleiß (schlecht)Deutlicher Sprung> 0,3 dBSchlechte Ausrichtung
MakrobiegungLokaler Anstieg0,5-2 dBZu enger Biegeradius
BruchSteiler Abfall → EndeTotalFaser gebrochen
FaserendeSteiler AbfallReflexionspeakNormales Ende

Grenzwerte für OTDR-Messungen

ParameterOM3/OM4 (850nm)OS2 (1310nm)OS2 (1550nm)
Faserdämpfung3,5 dB/km0,35 dB/km0,25 dB/km
Steckerdämpfung< 0,5 dB< 0,5 dB< 0,5 dB
Spleißdämpfung< 0,3 dB< 0,1 dB< 0,1 dB
Reflexion Stecker< -35 dB< -45 dB< -45 dB

Fehlerdiagnose mit OTDR

Problem in KurveDiagnoseMaßnahme
Hohe Dämpfung am StartVerschmutzter MessadapterAdapter reinigen
Sprung > 1 dB bei SteckerSchlechter SteckerStecker neu polieren/tauschen
Steigung zu steilFaserdämpfung zu hochFaser prüfen (Alter, Beschädigung)
Lokaler PeakMakrobiegungVerlegeweg prüfen, Radius korrigieren
Kein Signal ab Punkt XFaserbruchFaser reparieren (Spleiß)
Reflexion ohne DämpfungVerschmutzungStecker reinigen

Messprotokoll-Vorlage OTDR

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ OTDR-Messprotokoll                                              │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ Projekt: ________________  Datum: ____________                  │
│ Strecke: ________________  Faser-Nr.: ________                  │
│ Messgerät: ______________  Kalibrier-Datum: _________           │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ Wellenlänge: [ ] 850nm  [ ] 1300nm  [ ] 1310nm  [ ] 1550nm      │
│ Messrichtung: [ ] A→B   [ ] B→A                                 │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ Ergebnisse:                                                     │
│   Gesamtlänge: _______ m    Gesamtdämpfung: _______ dB          │
│   Anzahl Stecker: ___       Steckerdämpfung ges.: _______ dB    │
│   Anzahl Spleiße: ___       Spleißdämpfung ges.: _______ dB     │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ Bewertung:  [ ] PASS  [ ] FAIL                                  │
│ Bemerkungen: ________________________________________________   │
│ Prüfer: __________________  Unterschrift: ___________________   │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

7-Schritt-Messablauf LWL (Praxisleitfaden)

Dieser Messablauf entspricht dem Kupfer-Messablauf aus Kapitel 6.3 und stellt sicher, dass alle LWL-Strecken normgerecht geprüft werden.

Schritt 1: Vorbereitung

Geräte-Check:

  • OLTS (Optical Loss Test Set) oder OTDR betriebsbereit
  • Kalibrierung gültig (max. 12 Monate alt, Zertifikat vorhanden)
  • Referenzkabel (Launch Fiber) vorhanden und sauber
  • Reinigungsmaterial (Isopropanol, fusselfreie Tücher, Stiftreiniger)
  • Endoskop/Videomikroskop für Steckerinspektion

Steckervorbereitung:

IMMER VOR JEDER MESSUNG:
1. Stecker mit Endoskop prüfen (Verschmutzung, Kratzer)
2. Falls verschmutzt: Mit Stiftreiniger reinigen (Click-Cleaner)
3. Erneut prüfen → Muss sauber sein!
4. Schutzkappe auf unbenutzte Stecker

Praxis-Tipp: 90% aller LWL-Messprobleme sind auf verschmutzte Stecker zurückzuführen!

Schritt 2: Referenzmessung (1-Jumper-Methode)

Aufbau:

    ┌──────────┐    Referenzkabel    ┌──────────┐
    │  OLTS    │◄───────────────────►│  OLTS    │
    │  Sender  │       (1-2 m)       │ Empfänger│
    └──────────┘                     └──────────┘

Durchführung:

  1. Referenzkabel zwischen Sender und Empfänger verbinden
  2. Messung starten → Zeigt Referenzdämpfung (typ. 0,2-0,4 dB)
  3. “Nullen” / Referenz speichern
  4. Referenzkabel NICHT abziehen bis Messreihe beendet!

Wellenlängen einstellen:

FasertypWellenlänge 1Wellenlänge 2
OM3/OM4 (Multimode)850 nm1300 nm
OS2 (Singlemode)1310 nm1550 nm

Schritt 3: Streckenmessung mit OLTS

Aufbau mit Launch Fiber:

    ┌──────────┐  Launch   ┌─────────────────┐   Tail   ┌──────────┐
    │  OLTS    │◄─Fiber───►│  Zu messende    │◄─Fiber──►│  OLTS    │
    │  Sender  │  (100m)   │     Strecke     │  (100m)  │ Empfänger│
    └──────────┘           └─────────────────┘          └──────────┘
                           ▲                 ▲
                        Stecker 1        Stecker 2
                    (wird gemessen)   (wird gemessen)

Warum Launch Fiber?

  • Überbrückt “Totbereich” (Dead Zone) des OTDR
  • Erste Stecker-Dämpfung wird erfasst
  • Typische Länge: 100-500 m

Durchführung:

  1. Launch Fiber an Sender anschließen (NICHT referenziert!)
  2. Zu messende Strecke anschließen
  3. Tail Fiber an Empfänger anschließen
  4. Messung starten
  5. Ergebnis notieren (abzüglich Referenz)

Schritt 4: Bidirektionale Messung

Wichtig: LWL-Strecken IMMER von BEIDEN Seiten messen!

Grund:

  • Stecker können richtungsabhängige Dämpfung zeigen
  • Spleisse zeigen je nach Richtung “Gain” oder “Loss”
  • Norm fordert Mittelwertbildung

Protokollierung:

FaserA→B (dB)B→A (dB)Mittelwert (dB)Grenzwert (dB)Ergebnis
12,32,52,43,5PASS
22,12,22,153,5PASS

Schritt 5: OTDR-Messung (Fehlersuche)

Wann OTDR zusätzlich zu OLTS?

  • Bei FAIL-Ergebnis: Wo ist der Fehler?
  • Bei langen Strecken: Spleissqualität prüfen
  • Bei Dokumentationspflicht: Grafische Darstellung

OTDR-Einstellungen:

ParameterOM3/OM4OS2
Wellenlänge850 nm / 1300 nm1310 nm / 1550 nm
Pulsbreite10-50 ns (kurz)100-1000 ns (lang)
Messbereich1-5 km10-100 km
Mittelungsdauer30-60 s60-180 s

Typische OTDR-Ausgabe interpretieren:

Dämpfung (dB)
  0 ┼────┐
    │    └───┐ ← Launch Fiber Ende (Stecker 1)
  1 │        └────────────────────┐
    │                             │← Faser (3,5 dB/km)
  2 │                             └──┐
    │                                │← Spleiß (0,08 dB = gut!)
  3 │                                └────────────┐
    │                                             └─┐ ← Stecker 2
  4 │                                               │
    │                                               └── Tail Fiber
    └───────────────────────────────────────────────────────►
       0    100   200   300   400   500   600   700 (m)

Schritt 6: Grenzwertprüfung und Dämpfungsbudget

Dämpfungsbudget berechnen:

Beispiel: OM4-Strecke, 400 m, 2 Stecker, 1 Spleiß

Faserdämpfung:    400 m × 3,0 dB/km = 1,2 dB
Steckerdämpfung:  2 × 0,5 dB        = 1,0 dB
Spleißdämpfung:   1 × 0,1 dB        = 0,1 dB
Sicherheitsreserve:                 = 3,0 dB
────────────────────────────────────────────
Summe:                              = 5,3 dB

Systemgrenzwert 10GBASE-SR:         = 2,6 dB
→ FAIL (5,3 > 2,6)!

Korrektur: Sicherheitsreserve reduzieren oder bessere Stecker

Grenzwerte nach Anwendung:

StandardWellenlängeMax. DämpfungReichweite
10GBASE-SR (OM3)850 nm2,6 dB300 m
10GBASE-SR (OM4)850 nm2,6 dB400 m
10GBASE-LR (OS2)1310 nm6,2 dB10 km
40GBASE-SR4 (OM4)850 nm1,9 dB150 m
100GBASE-SR4 (OM4)850 nm1,9 dB100 m

Schritt 7: Dokumentation und Abschluss

Messprotokoll muss enthalten:

  • Projekt-Identifikation (Name, Standort, Datum)
  • Faser-Identifikation (Kabel-Nr., Faser-Nr., Strecke A-B)
  • Messgerät (Typ, Seriennummer, Kalibrierungsdatum)
  • Wellenlängen (beide gemessen)
  • Messrichtungen (A→B und B→A)
  • Messwerte (Dämpfung in dB)
  • Grenzwert und PASS/FAIL-Status
  • OTDR-Kurve (bei FAIL oder auf Anforderung)
  • Unterschrift Messtechniker

Dateiformat:

  • OLTS-Ergebnisse: CSV oder PDF (tabellarisch)
  • OTDR-Kurven: .sor-Format (Industriestandard) + PDF-Export

Praxisbeispiel: LWL-Messung Backbone

Projekt: Backbone-Verbindung Gebäude A ↔ Gebäude B Strecke: 450 m, OS2 Singlemode, 12 Fasern, 0 Spleiße, 2 Stecker

Messergebnis Faser 1:

Richtung1310 nm1550 nm
A → B1,8 dB1,5 dB
B → A1,9 dB1,6 dB
Mittelwert1,85 dB1,55 dB

Grenzwertprüfung:

Berechnung (1310 nm):
  Faserdämpfung: 450 m × 0,35 dB/km = 0,16 dB
  Stecker:       2 × 0,5 dB         = 1,00 dB
  Reserve:                          = 0,69 dB
  ─────────────────────────────────────────────
  Summe:                            = 1,85 dB ← Entspricht Messwert ✓

Systemgrenzwert 10GBASE-LR: 6,2 dB
Messwert: 1,85 dB → PASS (Reserve: 4,35 dB)

Bewertung: Alle 12 Fasern im PASS-Bereich, ausreichend Reserve für 10GBASE-LR.