Alegerea tipului adecvat de lustruire pentru conectorii optici este crucială în planificarea rețelei și nu ar trebui să fie aleatorie.
În primul rând, să aruncăm o privire mai atentă la structura fibrei optice:
Internal structue of an optical fiber
Fibra este fabricată dintr-un tip special de sticlă de cuarț. Partea sa principală este miezul, acoperit cu un strat de înveliș și de protecție. Funcționarea fibrei optice se bazează pe utilizarea a două materiale care conduc lumina cu indici de refracție diferiți. Indicele de refracție în miez este ușor mai mare decât în înveliș.
Fibrele optice pot fi conectate în două moduri: fie cu ajutorul unui conector mecanic, fie cu ajutorul unui splicer de fuziune. Funcționarea aproape a tuturor conectorilor de fibră optică utilizați în prezent se bazează pe același principiu, care presupune fixarea fibrei într-o ferulă cilindrică găurită cu precizie. Conexiunea se realizează prin centrarea virolelor ambilor conectori în manșonul mufei de fibră optică. Există diferite tipuri de soluții de montare, inclusiv tipuri cu filet, baionetă și snap-in. Pentru a asigura repetabilitatea parametrilor și fiabilitatea conexiunilor, este necesară centrarea perfectă a miezurilor de fibre în ferule. Acest lucru impune cerințe stricte cu privire la toleranțele dimensiunilor în producția de virole.
Structure of a fiber optic connector
De ce contează lustruirea?
Cele mai frecvent utilizate tipuri de conectori de fibră optică, cum ar fi LC, SC, ST, FC, E2000, vin în două tipuri de lustruire a feței de capăt a ferulii: UPC (Ultra Physical Contact) și APC (Angled Physical Contact). Tipul de lustruire este indicat de codul de culoare al conectorului: albastru pentru PC-UPC, negru pentru FC/PC-UPC, verde pentru APC.
Geometria îmbinărilor conectorilor se concentrează pe asigurarea unui contact fizic adecvat între două fibre plasate într-o ferulă. Suprafața sferică a fibrelor este șlefuită cu precizie astfel încât suprafețele de contact să se întâlnească central în manșonul axial. Eliminarea spațiului de aer se realizează printr-o presiune ușoară a fibrelor care se unesc (fibrele se îndoaie până când intră în contact cu manșonul). Contactul fizic dintre fibre trebuie să fie durabil și menținut în timp, indiferent de schimbările de temperatură, presiune sau vibrații. Presiunea adecvată a fibrelor este asigurată de resortul conectorului, asigurând contactul fizic indiferent de schimbările de mediu.
Standardele internaționale specifică trei parametri fizici cheie care permit determinarea calității suprafețelor lustruite: raza de curbură (raza sferei formate pe manșonul axial lustruit), înălțimea fibrei (distanța de proeminență sau de tăiere a fibrei după lustruire în raport cu manșonul axial) și deplasarea vârfului cel mai înalt (deplasarea de lustruire și a vârfului, excentricitatea vârfului și a lustruirii).
Ferula de fibră optică este lustruită corespunzător pentru a îmbunătăți performanța conexiunilor de fibră optică realizate cu ajutorul conectorilor optici.
Pentru a minimiza pierderile, conectorii de fibră optică intră de obicei în contact cu suprafețe terminale lustruite corespunzător, utilizate în tehnica de îmbinare optică UPC sau la un unghi ușor în tehnica de îmbinare în unghi APC pentru a elimina reflexiile. Cu toate acestea, conectorii UPC nu sunt perfect plați și au o ușoară curbură - pentru o mai bună aliniere a miezului.
Photo of SC/APC and SC/PC connectors
Cum afectează performanța diferența de lustruire?
În cazul conectorilor UPC, lumina este reflectată direct către sursa de lumină, în timp ce capătul înclinat la 8 grade al conectorului APC reflectă lumina către înveliș. Acest lucru cauzează unele diferențe în pierderea de retur, care este o măsură a luminii reflectate exprimată ca o valoare negativă în dB (cu cât valoarea este mai mare, cu atât este mai bună). Standardele recomandă ca pierderea de retur a conectorului UPC să fie de -50 dB sau mai mare (corespunzând unui coeficient nominal de reflexie de 0,001%), iar pierderea de retur a conectorului APC să fie de -60 dB sau mai mare (corespunzând unui coeficient nominal de reflexie de 0,0001%).
Difference between UPC and APC polishing
Diferența dintre conectorii descriși:
- Într-un conector APC, lumina nu este reflectată înapoi la sursă, ci este absorbită de învelișul fibrei;
- într-un conector UPC (și PC), lumina este reflectată înapoi la sursă.
Pierderea de retur este diferită de pierderea de inserție, care se referă la cantitatea de energie optică pierdută de lungimea conectorului sau a cablului. Pierderea de inserție este utilizată pentru a determina bugetele de pierderi. Obținerea unei pierderi de inserție scăzute este, de obicei, mai ușoară cu conectorii UPC, datorită golurilor de aer mai mici decât în cazul conectorilor APC. Tehnicile de producție s-au îmbunătățit considerabil pentru a obține unghiuri mai precise pe conectorii APC și pentru a se apropia de pierderi de inserție similare cu cele ale conectorilor UPC.
Aplicație
Nevoia specifică este cea care ar trebui să influențeze dacă alegem lustruirea UPC sau APC.
APC: În sistemele de telecomunicații cu fibră optică cu viteze de date de peste 600 Mb/s, se recomandă utilizarea conectorilor cu lustruire APC. Sistemele care sunt mai sensibile la pierderile de retur necesită, de asemenea, utilizarea de conectori APC. De exemplu, sistemele care funcționează în intervale de lungimi de undă optice superioare de peste 1500 nm, utilizate pentru semnale video RF, în care lumina reflectată poate afecta negativ semnalul. Acesta este motivul pentru care conectorii APC sunt aleși în aplicațiile FTTX. Conectorii APC sunt, de asemenea, frecvent utilizați în rețelele PON pasive, deoarece multe dintre acestea utilizează semnale RF pentru a furniza televiziune.
UPC: În aplicațiile în care costul și simplitatea sunt mai importante decât performanța optică, se utilizează conectori UPC.
Conectorii APC și UPC pot fi conectați împreună?
Trebuie reamintit faptul că conectorii APC și UPC nu pot și nu trebuie să fie conectați între ei!
Nu numai din cauza performanțelor mai scăzute datorate nealinierii miezurilor de fibră, ci și din cauza pericolului de deteriorare a ambilor conectori (pierderile pot ajunge chiar și la 10 dB). Atunci când alegeți tipul de conector, este demn de remarcat faptul că conectorii cu performanțe mai ridicate oferă economii în dB valoroase, astfel încât pentru aplicațiile care necesită semnalizare precisă prin fibră optică, APC ar trebui să fie prima alegere, în timp ce sistemele mai puțin sensibile vor funcționa la fel de bine folosind UPC.
