Messtechnik für Coherent OTDR Multicore-Glasfaser für Unterseekabel im Detail untersuchen

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Inter-Core-Crosstalk ist bei Multicore-Fasern unter anderem in Unterseekabeln ein Problem. Die Störung kann die Datenübertragung stark beeinträchtigen. Dabei helfen kann Messtechnik, um die Qualität der Kommunikation sicherzustellen.

Die Entwicklung von Fernüberwachungssystemen für optische Hochleistungs-Mehrkernfasern steht im Kontext steigender Datenanforderungen durch Entwicklungen wie KI und IoT. Angesichts ihrer schnellen Verbreitung wird erwartet, dass der globale Datenverkehr weiterhin stark zunehmen wird. Das erfordert eine noch größere Kapazität in optischen Unterseekabeln, die die internationale Kommunikation unterstützen. Traditionell nutzen optische Unterseekabelsysteme Single-Mode-Fasern, die einen einzelnen optischen Pfad (Kern) pro Faser enthalten.

Da jedoch die Möglichkeiten zur Kapazitätserhöhung mittels eines einzelnen Kerns räumlich begrenzt sind, hat das Interesse an Multicore-Fasern zugenommen. Diese integrieren mehrere unabhängige Kerne in einem einzigen Glasfaserkabel und ermöglichen so eine signifikante Steigerung der Übertragungskapazität pro Glasfaser.

Das Problem des Inter-Core Crosstalks

Eine Schlüsseltechnologie zur Überwachung und Fehlerdiagnose in modernen Glasfasernetzen ist die Coherent-OTDR-Technologie (Coherent Optical Time Domain Reflectometry). Die Messmethode basiert auf der Aussendung von Laserimpulsen durch die Glasfaser. Ein Teil des Lichts wird an mikroskopischen Unregelmäßigkeiten im Glas gestreut und als sogenanntes Rayleigh-Rückstreusignal zum OTDR zurückgeworfen. Die Besonderheit von Coherent-OTDR liegt darin, dass nicht nur die Intensität, sondern auch die Phase der rückgestreuten optischen Wellen interferometrisch ausgewertet wird. Dadurch wird eine präzisere Analyse und Überwachung der optischen Pfadcharakteristika ermöglicht.

Licht analysieren und optische Pfadeigenschaften messen

Im Rahmen der Entwicklungen des Konsortiums aus KDDI Research, Anritsu, Tohoku University, Sumitomo Electric, Furukawa Electric, NEC und Optoquest wurde untersucht, ob die optischen Pfadeigenschaften von Multicore-Fasern mittels Coherent OTDR wie bei Single-Mode-Fasern gemessen werden können. KDDI Research designte ein neues Übertragungssystem und baute mithilfe seiner Erfahrungen eine simulierte Umgebung auf. Das von Anritsu entwickelte Coherent OTDR Typ MW90010B kam zum Einsatz, um das durch die Multicore-Fasern gesendete Licht zu analysieren und die optischen Pfadeigenschaften zu messen.

Zum weltweit ersten Mal konnte bestätigt werden, dass Coherent OTDR Fehler erkennt und zur Messung des Faserverlustprofils in optischen Unterseekabelsystemen mit Multicore-Fasern verwendet werden kann. Zudem wurde die Verteilung des Inter-Core Crosstalks entlang der Faser visualisiert, einschließlich der Durchgänge durch Repeater. Das markiert den erfolgreichen Schritt zur praktikablen Anwendbarkeit von Coherent OTDR in Mehrkernfasern und wird die Einführung dieser Technologie in optischen Unterseekabelsystemen beschleunigen, während eine hohe Kommunikationsqualität sichergestellt wird.

Anritsu und KDDI Research setzen ihre Zusammenarbeit fort, um die Kapazität optischer Unterseekabel zu erhöhen und stabile internationale Kommunikation zu gewährleisten. (heh)

Messtechnik für Glasfasernetze

Wenn ein herkömmliches OTDR an seine Grenzen stößt

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