Glasvezelconnectoren veroorzaken minder lichtverlies dan verwacht

Glasvezelkabels worden aan elkaar verbonden met connectoren. Een goede uitlijning van de vezels is belangrijk om het lichtverlies op die punten te minimaliseren. In een poging het verlies te modelleren, ontdekte student Electrical Engineering Sander Floris dat connectoren een onverwacht effect uitoefenen op dit verlies.

Weerkaatst door de randen van zijn kern ‘huppelt' een lichtsignaal de glasvezelkabel door. Hoe dunner de vezel, des te hoger kan de bandbreedte zijn. Toch zijn niet alle kabels flinterdun; vooral de kabels die onze computers binnenshuis aan een netwerk verbinden, zijn meestal ‘multimodeglasvezelkabels'. Deze relatief brede kabels laten zich veel gemakkelijker aan elkaar koppelen, terwijl ze over korte afstand nog steeds een hoge bandbreedte halen.

Niet perfect

De connectoren tussen de kabels koppelen de glasvezels echter nooit perfect aan elkaar, waardoor lichtverlies ontstaat. Het bedrijf Tyco Electronics gaf Sander Floris de opdracht om het verlies te modelleren aan de hand van de verschuiving van de kabels ten opzichte van elkaar. Met zo'n model kunnen wellicht betere connectoren worden ontworpen.
"Ik gebruik voor de modellering de Wilson-basis", zegt Floris. "Dat is een nieuwe manier om naar een vezelovergang te kijken." Vooral de experimenten van zijn onderzoek zorgden echter voor de nodige verbazing. Hoe groter de verschuiving tussen de kabels is, des te groter is het verlies. Dat verband is echter niet bepaald rechtlijnig. De student onderzocht dit door een zorgvuldig verdeeld lichtsignaal te sturen door een glasvezelkabel, die via connectoren was verbonden aan een tweede kabel. Daarna mat hij het lichtverlies in de ontvangende kabel. De grafiek met de resultaten toont een wolk van punten.
In een tweede experiment werden de kabels tegen elkaar gehouden met behulp van een beweegbaar platform. De verschuiving was zo beter te controleren. De grafiek met het lichtverlies ten gevolge van de verschuiving was dan ook mooi curvevormig. Toch was de student erg verbaasd over de resultaten.

Vervolgonderzoek 

"De lichtverliezen bij de connectoren bleken structureel lager te liggen dan bij afwezigheid van connectoren. Ik had verwacht dat de connectoren juist tot meer verliezen zouden leiden, bijvoorbeeld door fabricageprocessen. We vermoeden nu dat het krachtenspel tussen de connectoren de verliezen beperkt." Of dat zo is, mag Floris gaan onderzoeken tijdens een vervolgonderzoek.

bron: TU Eindhoven