EuroWire May 2020

Technischer Artikel

Verlegung von Lichtwellenleiter-Erdkabeln mit ultra verlustarmen Fasern von Nikita Korotkov (Corning SNG, Moskau, Russland) und Vladimir Pigarev (Saranskkabel-Optikа, Saransk, Russland)

Übersicht Anhand ultra verlustarmen Fasern können Kabelsysteme längere Übertragungsweiten ohne optische Signalregeneration erzielen und die gesamten Netzwerk-Aufbaukosten senken. Lichtwellenleiter-Erdkabel haben gleichzeitig über einen breiten Temperaturbereich zu arbeiten, über eine mittlere oder hohe Faserdichte zu verfügen und deren Dämpfungsleistungen nach der Installation beizuhalten. In diesem Artikel werden die Ergebnisse der Dämpfungsmessungen erläutert, die an den Erdkabeln mit ultra verlustarmen Fasern nach der Installation vor Ort durchgeführt werden. Die hier behandelte durchschnittliche Faserdämpfung, die für die Verlegung eingesetzt wird, lag unter 0,163 dB/ km, abgesehen von den Spleißstellen. Der Mittelwert der Dämpfung in den installierten OPGW-Kabeln (Erdungsseilen), einschließlich Spleißverlusten, wurde bei 1.550nm Wellenlänge als 0,165dB/ km entsprechend gemessen. Bei einem derartig niedrigen Niveau der Kabeldämpfung kann eine 100+ G unverstärkte Signalübertragung bei über 500km langen Entfernungen erreicht werden. Unverstärkte Langstreckenleitungen werden für terrestrische Anwendungen eingesetzt, bei denen die Stromversorgung begrenzt oder unerschwinglich ist. In diesen Fällen ist ein standardmäßiger Netzwerkaufbau, der den Einsatz von EDFAs (erbium-dotierten Faserverstärkern) vorsieht, nicht realisierbar, was diese Systeme wiederum sehr empfindlich gegenüber dem Verlust der optischen Leistung macht. 1 Einleitung

Stalumdrähte

Edelstahlbündelader

Lichtwellenleiter

▲ ▲ Abb. 1 : OPGW-Kabelaufbau

▲ ▲ Abb. 2 : Die Klimakammer mit der Kabelprobe

Die gewünschte Dämpfungserhöhung sollte unter 0,01dB/km liegen, um sicherzustellen, dass die Enddämpfung des Kabels der geforderten Übertragungsmarge entspricht. Dieser Beitrag beschreibt die OTDR-Messungen vom OPGW-Kabel während der Prüfung der zyklischen Temperaturänderung und nach der Kabelverlegung. ITU-T G.652-entsprechende ultra verlustarme Fasern mit einer durchschnittlichen Dämpfung unter 0,163dB/km wurden eingesetzt, um die geprüften Kabel herzustellen. 2 OPGW-Kabelaufbau OPGW-Kabel ist ein Lichtwellenleiterkabel, das in einem Erdungsseil zur Aufhängung an einer Freileitungsstütze eingebaut ist, mit einer 110 kV- und höheren Spannung. Es führt zwei Funktionen durch: die Übertragung von Daten und der Schutz des Phasenseils vor Blitzeinschlag, der das Übertragungssystem beschädigen könnte. Dieser Kabelaufbau kann auch in Bereichen mit hoher Korrosionstätigkeit eingesetzt werden.

Oft werden Raman-Verstärker von beiden Seiten und die entfernten, optisch gepumpten Verstärker (ROPA) für diese Leitungen eingesetzt, um die höchste Reichweite zu verlängern. Die einzige Weise größere Entfernungen zu erzielen, als die 400 km für die unverstärkte 100+ G Signalübertragung, ist jedoch der Einsatz von Lichtwellenleitern mit ultraniedriger Dämpfung. Mehrere Laborversuche (hero experi- ments) [1, 2, 3] haben die unverstärkte 100 G Signalübertragung mit einer gesamten optischen Dämpfung um 90 bis 100dB bewiesen sowie erreichbare Entfernungen von 500 bis 600km. Für terrestrische Anwendungen ist aber eine zusätzliche Marge des optischen Budgets zu betrachten, um die Leistung des Systems am Lebensdauerende zu berücksichtigen. Um derartige Leistungen vor Ort für Entfernungen von 500+ km zu erreichen, ist der Einsatz von Fasern mit ultraniedriger Dämpfung (durchschnittliche Dämpfung unter 0,165dB/km) unerlässlich. Der Aufbau des Lichtwellenleiterkabels sollte eine deutliche Dämpfungserhöhung während und nach der Kabelverlegung und bei allen Betriebstemperaturen vermeiden.

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Mai 2020