Výběr vhodného typu leštění optických konektorů má při plánování sítě zásadní význam a neměl by být náhodný.
Nejprve se blíže podívejme na strukturu optického vlákna:
Vnitřní struktura optického vlákna
Vlákno je vyrobeno ze speciálního typu křemenného skla. Jeho hlavní částí je jádro, pokryté plášťovou a ochrannou vrstvou. Fungování optického vlákna spočívá v použití dvou materiálů, které vedou světlo s různými indexy lomu. Index lomu v jádře je o něco vyšší než v plášti.
Optická vlákna lze spojovat dvěma způsoby: buď pomocí mechanického konektoru, nebo pomocí fúzního spliceru. Fungování téměř všech v současnosti používaných optických konektorů je založeno na stejném principu, který spočívá v zajištění vlákna v přesně vyvrtané válcové feruli. Spojení se provádí vystředěním ferulí obou konektorů v dutince optické zásuvky. Existují různé typy montážních řešení, včetně závitových, bajonetových a zásuvných typů. Pro zajištění opakovatelnosti parametrů a spolehlivosti spojení je nutné dokonalé vystředění jader vláken ve ferulích. To klade přísné požadavky na tolerance rozměrů při výrobě ferulí.
Struktura optického konektoru
Proč je leštění důležité?"
Nejčastěji používané typy optických konektorů, jako jsou LC, SC, ST, FC, E2000, se dodávají ve dvou typech leštění čelní strany ferule: UPC (Ultra Physical Contact) a APC (Angled Physical Contact). Typ leštění je označen barevným kódem konektoru: modrý pro PC-UPC, černý pro FC/PC-UPC, zelený pro APC.
Geometrie spojů konektorů se zaměřuje na zajištění správného fyzického kontaktu mezi dvěma vlákny umístěnými ve feruli. Kulový povrch vláken je přesně vybroušen tak, aby se styčné plochy setkávaly ve středu axiálního pouzdra. Eliminace vzduchové mezery je dosaženo jemným tlakem spojovaných vláken (vlákna se ohýbají, dokud se nedotknou objímky). Fyzický kontakt mezi vlákny musí být trvanlivý a udržovat se po celou dobu bez ohledu na změny teploty, tlaku nebo vibrací. Správný tlak vláken zajišťuje pružina konektoru, která zajišťuje fyzický kontakt bez ohledu na změny prostředí.
Mezinárodní normy specifikují tři klíčové fyzikální parametry, které umožňují určit kvalitu leštěných povrchů: poloměr zakřivení (poloměr koule vytvořené na leštěné axiální objímce), výšku vlákna (vzdálenost výstupku nebo řezu vlákna po leštění vzhledem k axiální objímce) a nejvyšší vrcholový posun (posun leštění a vrcholu, excentricita vrcholu a leštění).
Koncovka optického vlákna je vhodně vyleštěna, aby se zlepšila výkonnost optických spojů vyrobených pomocí optických konektorů.
Pro minimalizaci ztrát se optické konektory obvykle dotýkají řádně vyleštěných koncových ploch, které se používají při technice optického spojování UPC nebo pod mírným úhlem při technice spojování pod úhlem APC, aby se eliminovaly odrazy. Konektory UPC však nejsou dokonale ploché a mají mírné zakřivení - pro lepší vyrovnání jádra.
Foto konektorů SC/APC a SC/PC
Jaký vliv má rozdíl v leštění na výkon?"
U konektorů UPC se světlo odráží přímo směrem ke zdroji světla, zatímco 8stupňové úhlové zakončení konektoru u APC odráží světlo směrem k opláštění. To způsobuje určité rozdíly ve zpětném útlumu, což je míra odraženého světla vyjádřená jako záporná hodnota v dB (čím vyšší hodnota, tím lepší). Normy doporučují, aby zpětná ztráta konektoru UPC byla -50 dB nebo vyšší (což odpovídá jmenovitému koeficientu odrazu 0,001 %) a zpětná ztráta konektoru APC byla -60 dB nebo vyšší (což odpovídá jmenovitému koeficientu odrazu 0,0001 %).
Rozdíl mezi leštěním UPC a APC
Rozdíl mezi popsanými konektory:
.
- V konektoru APC se světlo neodráží zpět ke zdroji, ale je pohlcováno povlakem vlákna;
- V konektoru UPC (a PC) se světlo odráží zpět ke zdroji.
Zpětný útlum se liší od vložného útlumu, který označuje množství optické energie ztracené konektorem nebo délkou kabelu. Vložné ztráty se používají k určení ztrátových rozpočtů. Dosažení nízkých vložných ztrát je u konektorů UPC obvykle snazší díky menším vzduchovým mezerám než u konektorů APC. Výrobní techniky se výrazně zlepšily, aby bylo možné u konektorů APC dosáhnout přesnějších úhlů a přiblížit se vložným ztrátám podobným těm u konektorů UPC.
Použití
Je to konkrétní potřeba, která by měla ovlivnit, zda zvolíme leštění UPC nebo APC.
APC: V optických telekomunikačních systémech s rychlostí přenosu dat nad 600 Mb/s se doporučuje používat konektory s leštěním APC. Systémy, které jsou citlivější na zpětné ztráty, rovněž vyžadují použití konektorů APC. Například systémy pracující ve vyšších vlnových délkách optických vln nad 1500 nm, které se používají pro RF videosignály, v nichž může odražené světlo nepříznivě ovlivnit signál. Proto se konektory APC volí v aplikacích FTTX. Konektory APC se také běžně používají v pasivních sítích PON, protože mnoho z nich využívá k přenosu televizních signálů RF.
UPC: V aplikacích, kde je důležitější cena a jednoduchost než optický výkon, se používají konektory UPC.
Mohou být konektory APC a UPC spojeny dohromady?
Je třeba mít na paměti, že konektory APC a UPC nelze a neměly by být vzájemně spojovány!
Nejen kvůli nižšímu výkonu v důsledku nesprávného uspořádání jader vláken, ale také kvůli nebezpečí poškození obou konektorů (ztráty mohou dosáhnout i 10 dB). Při výběru typu konektoru je třeba si uvědomit, že výkonnější konektory nabízejí úspory v cenných dB, takže pro aplikace vyžadující přesnou signalizaci optickými vlákny by měl být první volbou konektor APC, zatímco méně citlivé systémy budou stejně dobře fungovat při použití konektoru UPC.
Nechcete přijít o další články? Předplaťte si náš newsletter nebo nás sledujte na:
