Optické LC konektory pre montáž s vysokou hustotou. Konektory - optické komponenty - káblové produkty a vláknové komponenty
Často známi správcovia systému, ktorí sa ešte nestretli s optickým vláknom, majú otázky o tom, ako a aké vybavenie je potrebné na organizáciu pripojenia. Po krátkom čítaní je jasné, že potrebujete optický transceiver. V tomto prehľadnom článku napíšem hlavné charakteristiky optických modulov na príjem / prenos informácií, poviem vám hlavné body súvisiace s ich používaním a pripojím k nim veľa vizuálnych obrázkov. Pozor, pod rezom je veľká premávka, urobil som si kopu vlastných fotiek.
Čo a prečo
Dnes má takmer každé sieťové zariadenie na prenos dát v sieťach Ethernet, ktoré poskytuje možnosť pripojenia cez optické vlákno, optické porty. Inštalujú sa do nich optické moduly, do ktorých sa už dá pripojiť vlákno. V každom module je zabudovaný optický vysielač (laser) a prijímač (fotodetektor). Pri klasickom prenose dát pomocou nich má využívať dve optické vlákna – jedno na príjem, druhé na prenos. Obrázok nižšie zobrazuje prepínač s nainštalovanými optickými portami a modulmi.
O týchto malých elektronických veciach sa bude diskutovať ďalej.
Typy optických modulov
Pravidelne vyvstávajú otázky o tom, aký druh optického transceivera je potrebný v konkrétnej situácii. Ak máte pred očami cenník, tak vám z toho množstva všelijakých mien len prebehnú oči. Pokúsim sa objasniť, čo znamenajú rôzne písmená a čísla v názve modulov a ktoré z nich možno budete potrebovať. Optické moduly sa líšia tvarovým faktorom (GBIC, SFP, X2...), typom technológie ("priame", CWDM, WDM, DWDM...), výkonom (v decibeloch), konektormi (FC, LC, SC).Rôzne tvarové faktory
V prvom rade sa moduly líšia tvarovými faktormi. Poviem vám trochu o rôznych možnostiach.GBIC
GigaBit Interface Converter sa aktívne používal v roku 2000. Úplne prvý priemyselne štandardizovaný formát modulu. Veľmi často sa používa na prenos cez multimódové vlákna. Teraz sa pre svoju veľkosť prakticky nepoužíva. Mám ešte jednu starú tsiska 3500, ešte bez podpory CEF, v ktorej sa dajú použiť tieto moduly. Na obrázku nižšie sú dva moduly 1000Base-LX a 1000Base-T GBIC:
SFP
Small Form-factor Pluggable, nástupca GBIC. Dnes asi najbežnejší formát, oveľa pohodlnejší vďaka menším rozmerom. Tento tvarový faktor výrazne zvýšil hustotu portov na sieťových zariadeniach. Vďaka takýmto rozmerom bolo možné implementovať až 52 optických portov na jeden kus železa v jednej jednotke. Používa sa na prenos dát rýchlosťou 100Mbits, 1000Mbits. Na obrázku nižšie je prepínač s optickými portami a dvojicou modulov 1000Base-LX a 1000Base-T.
SFP+
Vylepšený Small Form Factor Pluggable. Majú rovnakú veľkosť SFP. Podobná veľkosť umožnila vyrobiť zariadenia s portami, ktoré podporujú konvenčné SFP a SFP+. Takéto porty môžu pracovať v režimoch 1000Base/10GBase. Len moduly CWDM s dlhým dosahom sú dlhšie kvôli chladiču. Používa sa na prenos dát rýchlosťou 10 Gbit. Malá veľkosť dala niektoré vlastnosti - pre moduly s dlhým dosahom existujú prípady príliš veľkého zahrievania. Preto neexistujú žiadne takéto moduly na prenos nad 80 km. Na obrázku nižšie sú dva moduly SFP + - CWDM a bežný 10GEBase-LR:
XFP
10 Gigabit Small Form Factor Pripojiteľné. Rovnako ako SFP + sa používajú na prenos dát rýchlosťou 10 Gbit. Ale na rozdiel od predchádzajúcich trochu širšie. Zväčšená veľkosť umožnila ich použitie na streľbu na veľké vzdialenosti v porovnaní s SFP +. Nižšie je uvedená prídavná doska pre Huawei s nainštalovaným XFP a pár takýchto modulov.
XENPAK
Moduly používané predovšetkým v zariadeniach Cisco. Používa sa na prenos dát rýchlosťou 10 Gbit. Teraz sa dajú použiť len zriedka, príležitostne ich možno nájsť v starých radoch smerovačov. Takéto moduly sú dostupné aj na pripojenie medeného drôtu 10GBase-CX4. Bohužiaľ som k nim našiel len jeden modul 10GEBase-LR XENPAK a starú dosku Cisco WS-X6704-10GE.
X2
Ďalší vývoj modulov formátu XENPAK. Často môžete nainštalovať TwinGig modul do X2 slotov, do ktorých už môžete nainštalovať dva SFP moduly ... Je to potrebné, ak zariadenie nemá 1GE optické porty. Cisco v podstate používa tvarový faktor X2. V predaji sú adaptéry X2-SFP+ (XENPACK-to-SFP+). Zaujímavosťou je, že takýto kit (adaptér + SFP + modul) je lacnejší ako jeden modul X2.Nanešťastie som mal po ruke iba adaptér, ale na pochopenie toho, ako tieto moduly vyzerajú a akú majú veľkosť, to úplne stačí. Obrázok nižšie zobrazuje adaptér X2-SFP+ s vloženým modulom SFP+.
Ak by ale niekoho zaujímalo, tu si môžete pozrieť ďalšie obrázky a možnosti tohto konektora.
Áno, nedotkol som sa relatívne nových tvarových faktorov (QSFP, QSFP +, CFP). V súčasnosti nie sú veľmi bežné.
Rôzne štandardy
Ako viete, výbor 802.3 prijal mnoho rôznych štandardov Ethernet. Optické moduly teda podporujú jeden z nich. Existuje dobrý cheat na štandardy Ethernet. Najbežnejšie typy sú teraz:- 100Base-LX - 100 megabitov cez vlákno na 10 km
- 100Base-T - 100 megabitov cez meď nad 100 metrov
- 1000Base-LX - 1000 megabitov cez vlákno na 10 km
- 1000Base-T - 1000 megabitov cez meď na 100 m
- 1000Base-ZX - 1000 megabitov cez jednovidové vlákno na vzdialenosť 70 km
- 10GBase-LR - 10GE cez 10 km singlemode vlákno
- 10GBase-ER - 10GE cez jednovidové vlákno nad 40 km
Pomocou WDM
Vyššie popísané optické moduly prenášajú signál prevažne s vlnovou dĺžkou 1310 nm alebo 1550 nm na dvoch vláknach (jedno na vysielanie, druhé na príjem). Majú širokopásmový fotodetektor (akceptujú všetko) a laser vyžarujúci na určitej vlnovej dĺžke (zhruba samozrejme). Ale je možné použiť kompresiu vlnovej dĺžky. To umožňuje použiť menej vlákien na organizáciu viacerých kanálov, čím sa zvýši priepustnosť jedného vlákna.WDM
Takéto moduly pracujú v pároch, na jednej strane sa signál prenáša na vlnovej dĺžke 1310 nm, na druhej 1550 nm. To vám umožňuje použiť jedno namiesto dvoch vlákien na usporiadanie jedného kanála. Prijímač na takýchto moduloch zostáva širokopásmový. Existujú obe pre 1GE a 10GE. Nižšie sú fotografie dvojice modulov WDM s rôznymi konektormi na pripojenie prepojovacích káblov LC a SC.
Vo väčšine prípadov je na krátke vzdialenosti vhodnejšie použiť moduly WDM. Ich cena nie je príliš vysoká (1 000 rubľov za modul oproti 500 rubľov za bežný modul). Dôvodom je, že ušetríte celé vlákno, neskôr na ňom bude možné spustiť ďalší rovnaký kanál. Aj keď samozrejme existujú aj iné spôsoby, ako vlákninu ušetriť.
CWDM
Ďalšie pokračovanie technológie WDM. S jeho použitím môžete dosiahnuť až 8 duplexných kanálov na jednom vlákne. Na tieto účely sa používajú CWDM multiplexery (pasívne zariadenia s hranolom vo vnútri, ktorý umožňuje deliť signál podľa farby v 20nm krokoch v rozsahu od 1270nm do 1610nm). Na tento účel sa používajú aj špeciálne moduly CWDM, u bežných ľudí sa im hovorí „farba“, vysielajú signál na určitej vlnovej dĺžke. Zároveň je na nich prijímač širokopásmový. Okrem toho sa takéto optické moduly často vyrábajú na prenos na veľké vzdialenosti (až 160 km). Na obrázku nižšie je znázornená malá súprava CWDM-SFP, na ktorej je možné pomocou multiplexerov zdvihnúť 2GE na jedno vlákno.
Ako vidíte, u každého sú luky iné. V závislosti od vlnovej dĺžky má modul svoje vlastné sfarbenie. Bohužiaľ, každý výrobca je iný.
Tu prichádza koncept optický rozpočet. Pravda, jeho výpočet je nad rámec tohto článku. Stručne povedané, čím viac portov je k dispozícii, tým viac kanálov môžete multiplexovať, tým väčší je útlm. Okrem toho rôzne vlnové dĺžky dávajú rôzny útlm na 1 kilometer prenášaného signálu. A tiež musíte zvážiť typ vlákna ...
Môžete veľa písať o metódach výberu takýchto modulov, o priesečníku vlnových dĺžok, o nechcených dĺžkach, o moduloch ADD / DROP. Ale toto je samostatný problém.
Konektory
Tu pripojíte optický prepojovací kábel. V súčasnosti sa na optických moduloch používajú dva typy konektorov – SC a LC. Hrubo a slangovo - veľké a malé štvorce. Je jasné, že ak máte patch cord s SC konektorom, tak ho do LC konektora nepripojíte. Musíte buď vymeniť prepojovací kábel, alebo nainštalovať adaptér adaptéra. Vo väčšine prípadov majú moduly SFP konektor LC, zatiaľ čo X2/XENPAK má konektor SC. Vyššie na obrázkoch už boli moduly s rôznymi konektormi.Trochu o prepojovacích kábloch
Optické prepojovacie káble, to sú tiež optické káble. Nás budú zaujímať tieto vlastnosti: duplex / simplex (počet vlákien), leštenie (aktuálne UPC modrá alebo APC zelená), konektor (SC, LC, FC), multimode a dĺžka. Samozrejme, hrúbka jadra vlákna je tiež dôležitá, ale teraz sa používa štandardná hrúbka na multimode konvenčných šnúrach. Nižšie uvádzam obrázok s rôznymi typmi koncov prepojovacích káblov.
V zásade sa stretnete s nasledujúcim označením šnúr - SHO-2SM-SC/UPC-SC/UPC-3.0. Je dešifrovaný nasledovne: Cord Optical Duplex Single-Mode (Single-Mode) s SC konektormi a lešteným UPC na jednej strane a SC-UPC s ďalšou dĺžkou 3,0 metra. Podľa toho napr. SHO-SM-LC/APC-SC/APC-15.0- single-mode duplex kábel s LC-LC konektormi a APC gravírovaním, dlhý 15 metrov.
Niektoré funkcie
Optické moduly sú aktívne zariadenia, spotrebúvajú elektrickú energiu a vytvárajú teplo. Toto je potrebné vziať do úvahy pri pripájaní zariadenia k elektrickej sieti. Tiež prepínač naplnený na kapacitu výkonnými modulmi môže vyžadovať dodatočné chladenie.Nezabudnite, že v optických moduloch sú zabudované lasery, pri ktorých je potrebné dodržiavať určité bezpečnostné opatrenia. Samozrejme, vo väčšine prípadov nepredstavujú žiadnu hrozbu kvôli nízkemu výkonu, ale vyskytli sa prípady, keď výkonné 10GE moduly s dlhým dosahom môžu úplne vypáliť sietnicu alebo zanechať popáleniny, ak použijete prst ako atunátor.
Funkciu majú moderné optické moduly DDM (digitálne diagnostické monitorovanie)- je v nich zabudovaných množstvo senzorov, prostredníctvom ktorých môžete určiť aktuálnu hodnotu niektorých parametrov. Pozerá sa cez rozhranie zariadenia, v ktorom je modul nainštalovaný. Najdôležitejšími parametrami sú pre vás aktuálny prijímaný výkon a teplota.
Viacerí výrobcovia sieťových zariadení zakazujú používanie modulov tretích strán vo svojich zariadeniach. Cisco im aspoň predtým neumožňovalo beh, jednoducho v ňom nefungovali. Teraz sú v úzkych kruhoch známi
Základné údaje o FOCL pre návrh telekomunikačných systémov
Optické vlákno umožňuje organizovať komunikáciu bez regenerátorov (opakovačov signálu) až do 120 km pre single-mode a do 5 km pre multimode káble.
Ako signály v optických kábloch sa nepoužívajú elektrické impulzy, ale režimy (svetelné toky). Steny centrálneho jadra sú dielektriká a majú reflexné vlastnosti skla, vďaka čomu sa vo vnútri kábla šíria svetelné toky.
Jednovidové a viacvidové vlákna
Je obvyklé rozdeliť optické vlákna (káble a prepojovacie káble) do dvoch typov:
Single mode (Single Mode), skrátene: SM;
Multimode (Multi Mode), skrátene: MM.
Oba typy majú zároveň svoje výhody a nevýhody, čo znamená, že každý z nich môže byť použitý na rôzne účely.
Optické vlákna s jedným režimom (SM)
8/125, 9/125, 10/125 je označenie jednovidových prepojovacích káblov z optických vlákien. Prvé číslo v označení je priemer centrálneho jadra a druhé je priemer plášťa. Stojí za zmienku, že priemery FOCL (optické prenosové vedenie) sa merajú v mikrónoch (mikrometroch).
Kábel s jedným režimom používa zaostrený, úzko zaostrený laserový lúč s rozsahom svetelných vĺn 1,310-1,550 µm (1310-1550 nm).
Vďaka tomu, že priemer centrálneho jadra je dostatočne malý, svetelné režimy sa v ňom pohybujú takmer rovnobežne so stredovou osou. Vo vlákne teda prakticky nedochádza k skresleniu signálu a nízky útlm umožňuje prenášať optický impulz na vzdialenosť až 120 km bez regenerácie pri rýchlostiach do 100 Gbit/s a vyšších.
Existujú jednovidové optické vlákna:
Nestranná disperzia (štandard, SMF);
Dispersion Shifted (DSF);
A s nenulovým posunutým rozptylom (NZDSF).
Multimódové optické vlákna (MM)
Multimódové stupňovité vlákno
Multimódové vlákno s gradientovým koeficientom
Multimode vlákna sú označené napríklad 50/125 alebo 62,5/125. To naznačuje, že priemer centrálneho jadra môže byť 50 alebo 62,5 μm a priemer plášťa je rovnaký ako priemer jednovidového typu – 125 μm.
Multimódový kábel využíva rozptýlené lúče z LED alebo lasera s rozsahom svetelných vĺn 0,85 µm - 1,310 µm (850-1310 nm).
Vzhľadom na skutočnosť, že priemer centrálneho jadra viacvidového prepojovacieho kábla je väčší ako priemer jednovidového prepojovacieho kábla, zvyšuje sa počet ciest šírenia svetelných režimov. Niekoľko svetelných prúdov naraz sa pohybuje po rôznych trajektóriách, ktoré sa odrážajú od zrkadlového povrchu centrálneho jadra.
Stupňovité multimódové vlákno má však pomerne vysoký intermódový rozptyl (postupné rozširovanie optického lúča v dôsledku odrazov), čo obmedzuje vzdialenosť prenosu signálu na 1 km a prenosovú rýchlosť na 100 - 155 Mbps. Pracovná vlnová dĺžka je typicky 850 nm.
Multimode vlákna s gradientným indexom lomu sa vyznačujú nižšou intermodovou disperziou v dôsledku hladkej zmeny indexu lomu vo vlákne. To vám umožní prenášať optický signál na vzdialenosť až 5 km rýchlosťou až 155 Mbps. Pracovná vlnová dĺžka - 850 nm a 1310 nm.
Rozdiely medzi jednovidovými a viacvidovými optickými vláknami
Útlm signálu hrá pomerne dôležitú úlohu v jednovidových a multimódových optických vláknach. To je dôvod krátkej pracovnej vzdialenosti multimódových vlákien (1-5 km). Napriek tomu, že by sa zdalo, že cez multimódový kábel prechádza viac svetelných tokov, priepustnosť takýchto káblov a prepojovacích káblov je nižšia ako pri jednovidových kábloch.
Úzko nasmerovaný (jednomódový) lúč v jednovidových vláknach zoslabuje niekoľkonásobne menej ako rozptýlený (multividový) lúč vo viacvidových vláknach, čo umožňuje zväčšiť vzdialenosť (až 120 km) a rýchlosť prenášaného signálu.
Optické konektory
Optický konektor alebo konektor (Optical Connector) je lacný a efektívny spôsob prepínania káblov z optických vlákien. Zabezpečuje spoľahlivé spojenie a integritu prenášaných paketov.
Dnes je na trhu veľké množstvo rôznych typov konektorov z optických vlákien. Všetky majú rôzne parametre a účel. Dokovanie dvoch rovnakých alebo rôznych konektorov sa vykonáva pomocou optického adaptéra.
Rôzne typy optických konektorov majú rôzne tvary a technológiu pripojenia. Taktiež pri výrobe takýchto konektorov je možné použiť rôzne materiály, či už ide o kovy alebo polyméry.
Hlavné typy optických konektorov (konektory)
SC konektory
SC je najpopulárnejší optický konektor.
Telo SC konektora je vyrobené z plastu a má obdĺžnikový prierez. Zapojenie a rozpojenie tohto konektora je lineárne, na rozdiel od konektorov FC a SC, u ktorých je zapojenie rotačné. Vďaka tomu, ako aj špeciálnej "západke" je zabezpečená pomerne pevná fixácia v optickej zásuvke. SC konektory sa používajú hlavne v pevných inštaláciách. Cena je o niečo drahšia ako konektory FC a SC.
Jednovidové konektory SC sú označené modrou farbou, viacvidové konektory šedou farbou a jednovidové konektory s triedou leštenia APC (so skoseným koncom) zelenou farbou.
LC konektory
Optický LC konektor má podobný vzhľad ako SC konektor, ale má menšiu veľkosť, čo uľahčuje implementáciu optických krížových prepojení s vysokou hustotou pomocou LC konektorov. Upevnenie v optickej zásuvke sa vykonáva pomocou západky.
FC konektory
FC konektory sú vyrobené z keramického jadra a kovovej objímky. K fixácii v optickej zásuvke dochádza v dôsledku závitového pripojenia. FC konektory poskytujú nízke straty a minimálne spätné odrazy a vďaka spoľahlivej fixácii sa používajú na organizovanie komunikácie na pohyblivých objektoch, železničných komunikačných sieťach a iných kritických aplikáciách.
ST konektory
Konektory ST sa vyznačujú jednoduchosťou a spoľahlivosťou v prevádzke, jednoduchou inštaláciou a relatívne nízkou cenou. Navonok podobné konektorom FC, ale na rozdiel od FC, v ktorom sa fixácia v zásuvke vykonáva pomocou závitového spojenia, konektory ST patria do kategórie konektorov BNC (spojenie sa vykonáva pomocou bajonetového konektora). Konektory ST sú citlivé na vibrácie a vzťahujú sa na ne tieto obmedzenia.
Konektory ST sa používajú hlavne na pripojenie optických zariadení k diaľkovým vedeniam a v lokálnych sieťach.
DIN konektory
Konektor DIN je podobný konektoru FC, ale je menší. Keramické jadro s priemerom 2,5 mm presahuje plastové puzdro, ktoré má zase západku, ktorá bráni otáčaniu jadra okolo seba. V meracích zariadeniach sa často používajú konektory DIN.
Konektory E-2000
E-2000 je jedným z najkomplexnejších optických konektorov. Pripojenie a odpojenie sa vykonáva lineárne (push-pull) a otváranie - pomocou špeciálnej kľúčovej vložky. Preto je takmer nemožné omylom odstrániť takýto konektor.
Konektory E-2000 majú vo svojej konštrukcii špeciálne zástrčky, ktoré po odpojení konektora od optickej zásuvky automaticky uzavrú koniec konektora, čím sa zabráni vniknutiu prachu dovnútra.
Konektory E-2000 sa vyznačujú vysokou spoľahlivosťou a hustotou osadenia. Štvorcová časť konektora zaisťuje jednoduchú realizáciu duplexných pripojení.
Konektory s vysokou hustotou
Konektory MT-RJ
Konektory MT-RJ sa vyrábajú ako duplexné páry.
Konektory VF-45 (SJ)
Driek konektora je sklonený približne pod uhlom od roviny spojenia vlákien. Konektor VF-45 (SJ) je vybavený samosvorným protiprachovým krytom.
Konektory MU
Analógový konektor SC, menšia veľkosť. Centralizér je keramický, s priemerom 1,25 mm, ostatné časti sú plastové.
Farby optických konektorov (konektorov).
FC a ST - poniklovaná mosadz
SC a LC duplex alebo simplex multimode - béžová alebo šedá
SC a LC duplex alebo simplex single mode – modrá
SC/APC simplex (simplex) - zelená
Stupne leštenia pre optické konektory
Možno hlavnými charakteristikami optických konektorov sú útlm vloženia a spätný odraz. Optický útlm má silnejší vplyv na kvalitu signálu ako spätný odraz.
Index spätného útlmu závisí predovšetkým od priečneho vychýlenia jadier pripojených optických vlákien.
Leštenie optických konektorov zaisťuje tesné spojenie optických vlákien medzi sebou a znižuje vzduchovú medzeru, čo zase znižuje spätný odraz signálu.
Existujú 4 druhy leštenia: PC, SPC, UPC a APC.
Leštenie PC, SPC, UPC:
RS (fyzický kontakt)
Trieda PC zahŕňa ručne leštené konektory, ako aj konektory vyrábané technológiou lepenia. Rýchlosť aplikácie - až 1 Gbps.
SPC (super fyzický kontakt)
Mechanické leštenie koncov optických konektorov. Poskytuje tesnejšie prispôsobenie a použitie v systémoch s rýchlosťou vyššou ako 1,25 Gbps.
UPC (ultra fyzický kontakt)
Automatické leštenie. Roviny pripojených konektorov zapadajú ešte tesnejšie ako v PC a SPC, preto sa takéto konektory používajú v systémoch prenosu informácií s rýchlosťami 2,5 Gb / s a vyššími.
Leštenie APC (uhlový fyzický kontakt):
Kontaktná plocha týchto konektorov je skosená o 8 - 12 stupňov od kolmice. Táto metóda brúsenia sa používa na zníženie úrovne energie odrazeného signálu (najmenej 60 dB). Konektory APC sa používajú iba v spojení s inými konektormi APC a nemožno ich použiť v spojení s inými typmi konektorov (PC, SPC, UPC). Líšia sa zeleným označením plastových hrotov.
Typy optických prepojovacích káblov
Simplexné (SX) a duplexné (DX) prepojovacie káble
Optické prepojovacie káble môžu byť simplexné (pre jedno pripojenie) a duplexné (pre dve pripojenia).
 |
 |
||
| Patch kábel SC-SC simplex (SX) | Prepojovací kábel SC-SC duplex (DX) |
Prechodové patchcordy
Prechodné optické prepojovacie káble sa používajú na prepínanie z jedného typu optického konektora na druhý. Potreba ich použitia vzniká pomerne často pri spínaní zariadení na rôzne účely a výrobu. Na tento účel sú prechodové prepojovacie káble zakončené rôznymi optickými konektormi: napríklad LC z jedného konca, FC z druhého konca.
Prechodné prepojovacie káble sú simplexné a duplexné.
Farby náplastí
Plášť optických prepojovacích káblov sa líši v závislosti od typu optického vlákna a má farbu:
- žltá - pre jednovidové vlákno;
- oranžová - pre multimódové vlákno s priemerom 50 mikrónov;
- modrá, čierna - pre multimódové vlákno s priemerom 62,5 mikrónov.
Rozdiely od všeobecne akceptovaného farebného označenia môžu byť pri výrobe duplexných prepojovacích káblov.
Značenie optických prepojovacích káblov
Označenie optických prepojovacích káblov zvyčajne označuje:
- typ konektora: zvyčajne SC, FC, LC, ST, MTRJ;
- typ vlákna: single mode (SM) alebo multimode (MM)
- trieda leštenia: PC, SPC, UPC alebo APC;
- počet vlákien: jedno (simplex, SX) alebo dve (duplex, DX);
- priemer svetlovodivého jadra a nárazníka: zvyčajne 9/125 pre jednovidové prepojovacie káble a 50/125 alebo 62,5/125 pre viacvidové prepojovacie káble;
- dĺžka patchcordu.
Ploché konektory (Ploché konektory). Konektory série RS. Konektory série RS. Konektory série SPC (Super Physically Contact). Konektory radu UPC. Konektory série APC. Typ konektorov FC. Adaptér pre FC s atenuátorom. FC konektor s kovovou koncovkou. Konektory typu ST. Konektory typu SC. Bikonický. DIN. D4. E-2000. Konektory typu LC. Konektory typu MT-RJ. Konektory typu VF-45. Konektory typu MU. Perspektívy miestnych sietí.
Konektory pre optiku
Základné parametre prenosu
Kľúčové vlastnosti optických konektorov možno rozdeliť do nasledujúcich skupín: prenosové parametre, dlhodobá stabilita a odolnosť voči vplyvom prostredia.
Hlavnými prenosovými parametrami optických konektorov sú vložný útlm a spätný odraz. Tieto parametre závisia najmä od takých faktorov, ako je priečny posun osí a uhol medzi nimi, ako aj od Fresnelovho odrazu optického signálu na rozhraní medzi dvoma optickými médiami.
Optický útlm má najväčší význam pre posúdenie strát spôsobených rozoberateľným spojením. Tento parameter má zásadný vplyv na výšku celkových strát v optickej dráhe. Veľkosť optického útlmu závisí hlavne od nesúososti (bočného vychýlenia) jadier spájaných optických vlákien.
Okrem útlmu vloženia je dôležitou optickou charakteristikou spätný odraz. Hlavným zdrojom odrazeného signálu je rozhranie medzi dvoma médiami, napríklad materiálom optického vlákna a vzduchom. Táto zložka strát môže dosahovať značné hodnoty. Navyše, spätný odraz nie je v priebehu času konštantný. Pod vplyvom vonkajších vplyvov môže v konečnom dôsledku narušiť stabilitu systému. Spätný odraz vytvára najvážnejšie problémy pre úzkopásmové lasery s vysokou koherenciou (ako sú tie, ktoré sa používajú v systémoch DWDM a v zariadeniach pre káblové televízne siete).
Vzhľadom na malý počet rozoberateľných spojov v dráhe boli požiadavky na množstvo nimi vnášaných strát o niečo znížené v porovnaní s požiadavkami napríklad na zvarové spoje. To umožnilo výrazne zjednodušiť dizajn a znížiť náklady na výrobky, v ktorých je umiestnenie spájaných vlákien obmedzené pasívnym priečnym vyrovnaním.
Technológia ukončenia
Výrobcovia ponúkajú rôzne technológie ukončenia, to znamená montáž konektorov na optické vlákna.
V určitom štádiu (ktoré možno teraz považovať za počiatočné) sa predpokladalo, že technológia vytvárania rozoberateľných spojov bude zahŕňať technologické operácie upevnenia optických vlákien, ktoré sa majú pripojiť v zástrčke obrobku, pomocou chemického fixátora. Ako fixátor sa použilo epoxidové lepidlo alebo jeho analógy. Po upevnení bolo potrebné vlákno odštiepiť a následne koniec konektora s vyčnievajúcim vláknom špeciálne vyleštiť, kým sa nedosiahli požadované koncové tvary.
S cieľom urýchliť proces inštalácie boli vyvinuté technológie bez použitia epoxidového lepidla. Takéto technológie využívajú mechanickú fixáciu vlákna pomocou svoriek zabudovaných v konektore, tepelnú fixáciu pomocou tavných lepidiel atď. Postupom času však popularita takýchto technológií klesla. Dôvodom bol pravdepodobne studený tok tavných lepidiel pod tlakom, v dôsledku čoho sa optické vlákno vo vnútri konektora časom posunulo pozdĺž osi, čo malo za následok zhoršenie alebo stratu fyzického kontaktu a následne zvýšenie vložného útlmu a spätných odrazov.
V súčasnosti sa najviac používajú konektory so zabudovaným kúskom optického vlákna v nárazníku a sekundárnymi povlakmi. Tento segment je pripojený k vláknu kábla. Napriek tomu, že namiesto jednej križovatky sa získajú dve, táto technológia sa v praxi osvedčila. Jeho hlavnou výhodou je absencia technologickej operácie leštenia konca konektora pri ukončovaní vlákien, čo si vyžaduje veľa času a pre vysokorýchlostné siete aj drahé brúsne a kontrolné zariadenia. Tieto postupy sa vykonávajú v stacionárnych podmienkach vo výrobnom závode. Tento prístup umožňuje výrobcovi takmer donekonečna zlepšovať kvalitu leštenia koncov pripájaných vlákien, využívať nové technológie zamerané na znižovanie strát a zlepšovanie parametrov optických konektorov bez toho, aby nútil kupujúceho kupovať stále pokročilejšie (a samozrejme , drahé) zariadenie na konečnú prípravu konektorov na prevádzku.
Zabezpečenie optického kontaktu
V procese leštenia vlákien je technologicky náročné získať úplne kolmé konce s ideálnymi kontaktnými plochami. Minimalizácia hodnoty odrazeného signálu vyžaduje zaručenú absenciu vzduchovej medzery medzi jadrami spájaných optických vlákien. Aby sa to dosiahlo, konce spojených vlákien sú vyleštené takým spôsobom, aby sa získali guľovité povrchy. Pri spájaní sa nastaví pozdĺžne zovretie vlákien, ktoré spôsobí pružnú deformáciu koncov vlákien a optický kontakt v oblasti jadier spájaných vlákien, pri ktorom sa vzduchová medzera medzi nimi zmenší.
Ploché konektory
Jedným z prvých riešení na prípravu koncových plôch bolo leštenie konca hrotu s optickým vláknom upevneným v ňom kolmo na os vlákna. Aby sa predišlo priamemu kontaktu vlákien, ktorý môže viesť k vážnemu poškodeniu - škrabancom a trieskam - pri tomto prístupe sa vytvorí vybranie asi niekoľkých mikrometrov (2-3 mikróny). Na zlepšenie výkonu sa niekedy používa imerzný gél, ktorého index lomu je blízky materiálu optického vlákna. Gél vyplní medzeru medzi hrotmi.
Konektory série PC
Spôsob prípravy koncových plôch nazývaný "Physical Contact" (Physically Contact - PC) zahŕňa upevnenie optického vlákna v hliníkovom hrote. Koncová plocha je určitým spôsobom leštená, aby sa dosiahol úplný kontakt koncových plôch. Pri leštení vlákna však dochádza k negatívnym zmenám v povrchovej koncovej vrstve v infračervenej oblasti (tzv. "infračervená vrstva") v dôsledku mechanických zmien pri leštení. Tento faktor obmedzuje použitie takýchto konektorov vo vysokorýchlostných sieťach (565 Mbps).
Konektory série SPC (Super Physically Contact).
Na zlepšenie kontaktu optického vlákna sa polomer jadra zúžil na 20 mm a ako materiál hrotu sa použil mäkší zirkón. Tento prístup znížil chyby leštenia, ako sú skosenia. Schopnosť ohýbať zirkónium na submikrónovej úrovni umožnila vláknu kontakt aj pri úkosoch stoviek mikrónov bez výrazného zhoršenia parametrov. Takéto leštenie však ponecháva problém infračervenej vrstvy nevyriešený.
Konektory série UPC
Technika leštenia koncov UPC (Ultra Physically Contact) sa vyznačuje nízkym namáhaním. Leštenie sa vykonáva pod kontrolou zložitých a drahých riadiacich systémov. Vďaka tomu odpadá problém s povrchovou infračervenou vrstvou. Odrazivosť je výrazne vylepšená a tieto konektory možno použiť vo vysokorýchlostných systémoch s priepustnosťou 2,5 Gbps a vyššou.
Konektory série APC
Najúčinnejším spôsobom zníženia úrovne energie odrazeného signálu je metóda leštenia koncov optických vlákien pod uhlom 8-12° od kolmice k osi vlákna (Angled Physically Contact - APC). Na takomto prechode sa odrazený svetelný signál šíri pod uhlom väčším ako je uhol, pod ktorým je signál vstrekovaný do optického vlákna.
Konektory APC sa vyznačujú farebne označenou stopkou (zvyčajne zelenou), pretože sa nedajú použiť s konektormi s inou povrchovou úpravou.
Treba poznamenať, že niektorí výrobcovia zamieňajú názvy Super PC a Ultra PC, čo je potrebné vziať do úvahy, aby sa predišlo nezrovnalostiam v súvislostiach s konštrukčnými parametrami. To platí najmä pre novo inštalované adaptéry a konektory na linkách, kde sa už používajú produkty iných výrobcov.
Vo všeobecnosti je pri pripájaní dvoch konektorov cez adaptér lepšie použiť konektory rovnakej série. Pri párovaní konektorov rôznych sérií (ploché, super PC, ultra PC) bude koeficient odrazu zmiešaného páru horší. Použitie iných sérií v spojení so sériou APC je vo všeobecnosti neprijateľné a môže viesť k zlyhaniu jedného alebo oboch konektorov.
Hlavné typy konektorov
konektory typu FC
Konektory typu FC boli vyvinuté spoločnosťou NTT a sú zamerané hlavne na aplikácie v jednovidových diaľkových spojeniach, špecializovaných systémoch a sieťach káblovej televízie. Fyzický kontakt medzi spriahnutými svetlovodmi zabezpečuje keramický hrot s priemerom 2,5 mm s konvexnou koncovou plochou s priemerom 2 mm. Hrot je vyrobený s prísnymi geometrickými toleranciami, aby sa zabezpečila nízka strata a nízke spätné odrazy. Polomer hrotu poskytuje fyzický kontakt medzi spojenými vláknami.
Na upevnenie FC konektora na objímku sa používa prevlečná matica so závitom M8x0,75. V tomto prevedení nie je odpružený hrot pevne spojený s telom a stopkou, čo komplikuje a predražuje konektor, ale tento doplnok sa vyplatí vo zvýšenej spoľahlivosti.
Konektory typu FC sú odolné voči vibráciám a otrasom, čo umožňuje ich použitie na príslušných sieťach, napríklad priamo na mobilných objektoch, ako aj na konštrukciách v blízkosti železníc.
konektory typu ST
BT konektory vyvinula spoločnosť AT&T v polovici 80. rokov. Úspešný dizajn týchto konektorov viedol k tomu, že sa na trhu objavilo veľké množstvo ich analógov.
V súčasnosti sú konektory ST široko používané v optických podsystémoch lokálnych sietí.
Fyzický kontakt medzi spriahnutými svetlovodmi zabezpečuje keramický hrot s priemerom 2,5 mm, s konvexnou koncovou plochou s priemerom 2 mm. Na ochranu konca vlákna pred poškodením počas posúvania v čase inštalácie sa používa bočný kľúč, ktorý je súčasťou drážky zásuvky; zástrčka na zásuvke je upevnená bajonetovým uzáverom.
Konektory ST sú jednoduché a spoľahlivé v prevádzke, ľahko sa inštalujú, relatívne lacné. Jednoduchosť dizajnu má však aj negatívne stránky: tieto konektory sú citlivé na ostré sily pôsobiace na kábel, ako aj na značné zaťaženie vibráciami a nárazmi, pretože hrot tvorí jeden celok s telom a stopkou. Táto nevýhoda obmedzuje použitie tohto typu konektorov na pohybujúcich sa objektoch.
Časti konektora ST sú zvyčajne vyrobené z poniklovanej zliatiny zinku, menej obyčajne z plastu.
Pri montáži konektorov sa aramidové vlákna výstužného opletu kábla položia na povrch zadnej časti puzdra, potom sa kovová objímka zatlačí a zalisuje. Tento dizajn výrazne znižuje pravdepodobnosť pretrhnutia vlákna pri vytiahnutí konektora. Pre ďalšie zvýšenie mechanickej pevnosti spojovacích káblov v konektoroch mnohých výrobcov je na zadnej strane puzdra zabezpečené krimpovanie nielen pre aramidové vlákna, ale aj pre vonkajší plášť minikábla.
Aktívne používanie ST konektorov viedlo k hľadaniu spôsobov, ako zlepšiť kvalitu týchto produktov. Ako vývoj pokročil, objavili sa verzie SPS a UPS tohto typu konektorov.
konektory typu SC
Jednou z nevýhod konektorov typu FC a ST je nutnosť rotačného pohybu pri pripojení k adaptéru. Na odstránenie tejto nevýhody, ktorá bráni zvýšeniu hustoty osadenia na prednom paneli, boli vyvinuté konektory typu SC. Telo SC konektora má obdĺžnikový prierez. Hrot nie je pevne spojený s telom a stopkou.
SC konektor sa pripája a odpája lineárne (push-pull), čo zabraňuje vzájomnému otáčaniu hrotov konektora v momente fixácie v adaptéri. Uzamykací mechanizmus sa otvorí až po vytiahnutí konektora za puzdro. Medzi nevýhody SC konektorov patrí o niečo vyššia cena a nižšia mechanická pevnosť v porovnaní s doteraz uvažovanými konektormi typu FC a ST. Sila vytiahnutie SC konektora z adaptéra je regulovaná v rámci 40 N, pričom pre sériu FC sa táto hodnota môže prakticky rovnať sile mini kábla. Rovnako ako v prípade konektorov ST, táto nevýhoda obmedzuje použitie konektorov typu SC na pohybujúcich sa objektoch.
Bikonický
Konektory typu Biconic sa stali populárnymi v USA vďaka úsiliu Lucent Technologies. Telo konektora je vyrobené z plastu a môže obsahovať kľúč, ktorý bráni rotačnému pohybu jadra pri skrutkovaní. Neštandardné odpružené keramické jadro je vyrobené vo forme zrezaného kužeľa a na základni sa priemer kužeľa takmer rovná vnútornému priemeru tela. Zdá sa, že tento dizajn je spoľahlivejší ako jeho náprotivky. Štúdie však ukázali, že tento typ konektorov stráca z hľadiska teplotnej stability na konektory s objímkou zložitej viacvrstvovej konštrukcie. Neštandardný dizajn jadra navyše sťažoval použitie takýchto konektorov v hybridných konektoroch.
V súčasnosti konektory Biconic úplne stratili svoje pozície na moderné typy konektorov so štandardnou veľkosťou jadra.
DIN
Produkty, ktoré spĺňajú tento štandard, sú tradične široko distribuované v Nemecku a ďalších európskych krajinách. Štandardné 2,5 mm keramické jadro vyčnieva ďaleko za puzdro. Plastové puzdro je vybavené kľúčom, ktorý zabraňuje otáčaniu jadra okolo svojej osi pri zaskrutkovaní do adaptéra.
Konektory typu DIN našli uplatnenie v testovacích zariadeniach a telekomunikačných zariadeniach.
D4
Konektory D4 sa rozšírili aj v Európe. Hlavnými znakmi ich dizajnu je kľúč vyčnievajúci za kovové puzdro (netechnologické prevedenie) a neštandardné keramické jadro s priemerom 2 mm. Pre upevnenie na objímku sú konektory dodávané s prevlečnou maticou so závitom M8x0,75.
Napriek týmto nedostatkom sa tento typ konektorov vyrábal pomerne dlho a koncom 90-tych rokov minulého storočia sa už vyrábali PS-, SPS- a UPS- verzie takýchto konektorov. Hlavnými výrobcami konektorov D4 sú západoeurópske spoločnosti, avšak pre výrobu zariadení dodávaných európskym operátorom je výroba takýchto konektorov zavedená aj v USA.
E-2000
Konektory typu E-2000 majú jeden z najkomplexnejších dizajnov. Pripojenie a odpojenie konektora sa vykonáva lineárne (push-pull). Uzamykací mechanizmus sa otvorí až po vytiahnutí konektora telom pomocou špeciálnej kľúčovej vložky. Je prakticky nemožné náhodne vypnúť takýto konektor bez použitia kľúča (to znamená, že na zničenie západky krytu konektora je potrebná záťaž).
Hrot v konektoroch typu E-2000 je vyrobený vo forme viacvrstvovej objímky s priemerom 2,5 mm. Puzdrá konektorov a adaptérov sú vyrobené z odolného polyméru. Hlavnou inováciou sú plastové uzávery, ktoré po odpojení adaptéra fungujú ako zástrčky. Slúžia aj na to, aby sa prach nedostal do optickej kontaktnej roviny.
Tento typ konektorov sa vyznačuje zlepšeným optickým výkonom a stabilnými teplotnými charakteristikami, ako aj vysokou spoľahlivosťou (je zaručených najmenej 2 000 cyklov zapnutia a vypnutia). Sekcia puzdra je štvorcová, čo uľahčuje implementáciu duplexných konektorov.
Okrem iného je potrebné poznamenať nespornú výhodu tohto produktu - zníženie vplyvu ľudského faktora. Po zapnutí sú varované: možnosť poškodenia koncového povrchu optického vlákna v dôsledku nadmerného úsilia zameraného na pripojenie dvoch konektorov; nedostatočná spínacia sila; nesprávne umiestnenie, ako aj chyby v čistení optických kontaktných plôch.
Konektor je navrhnutý a vyrobený spoločnosťou Diamond so zameraním na kvalitu produktu. Výrobné závody tejto spoločnosti sa okrem západoeurópskych krajín nachádzajú aj vo východnej Európe. Napriek vysokému optickému výkonu a spoľahlivosti dizajnu cenový faktor stále brzdí rozsiahle uvedenie E-2000.
Vzhľad E-2000 znamenal začiatok novej etapy vo vytváraní konektorov pre optické vlákna - vývoj konektorov SFF (Small Form Factor), o ktorých bude reč neskôr.
Konektory s vysokou hustotou
Analýza výhod a nevýhod predtým vyvinutých konektorov ukázala potrebu vytvorenia nových typov konektorov. Pri rovnakých prevádzkových parametroch ako ich predchodcovia museli ponúknuť veľkú úsporu miesta, aby sa zvýšila hustota montáže na predné panely.
Ako základ pre rozmery adaptérov boli vzaté rozmery konektora pre kovové prúdovodné vodiče typu RJ-45. To umožnilo použiť bežné konštrukčné riešenia pre inštaláciu RJ-45 a optických konektorov vyvíjaných návrhov.
Na vývoji konektorov novej generácie sa podieľajú poprední výrobcovia pasívnych optických komponentov. Z celého zoznamu modelov sú najpoužívanejšie konektory ako LC, MT-RJ, VF-45n MU. Licencie na výrobu konektorov týchto typov už získalo množstvo výrobcov pasívnych optických komponentov a ich predajné objemy neustále rastú.
Konektory typu LC
Vývojár konektorov typu LC – americká spoločnosť Lucent Technologies – je jedným z popredných výrobcov telekomunikačných zariadení, a teda „trendsetterom“ v oblasti pasívnej optiky. Tento typ konektora bol pôvodne (a ako sa ukázalo, celkom rozumne) úlohou lídra v predaji tak v Spojených štátoch, ako aj v Európe.
Konštrukcia konektora je pomerne jednoduchá: keramické jadro s priemerom 1,25 mm, nespojené s plastovým puzdrom. Blokovací mechanizmus - západka (podobne ako RJ-45). Straty sú podľa výrobcu asi 0,2 dB. Dvojicu konektorov je možné jednoducho spojiť do duplexu.
Konektory typu MT-RJ
Konektory MT-RJ sú vyvinuté konzorciom výrobcov vrátane Amp Hewlett-Packard, Siecor LIN, Fujikura a USConnec. Tieto konektory sú vyrábané výhradne ako duplexné páry a preto ich nemožno považovať za univerzálne. Technologicky sú náročné na výrobu.
Puzdro konektora obsahuje dvojicu kovových vodidiel, v ktorých sú predinštalované dve optické vlákna. Optické vlákna kábla sú privarené k predinštalovaným vláknam. Po inštalácii je kábel zaistený otočením uzamykacieho kľúča.
Priemerná strata je asi 0,2 dB.
Konektory typu MT-RJ používajú v prepínačoch, rozbočovačoch a smerovačoch mnohí poprední výrobcovia zariadení.
Konektory typu VF-45
Spoločnosť 3M Corporation tiež nemohla nereagovať na trendy trhu týkajúce sa uvedenia konektorov SFF. Spoločnosť vyvinula vlastný dizajn – duplexný konektor VF-45 pre single-mode a multimode vlákna – a začala ho aktívne presadzovať na trhu. Môže sa predávať aj pod názvom SJ.
Tento konektor je vyrobený technológiou push-pull - spojenie je vedené lineárne. Je potrebné poznamenať, že z dôvodu ergonómie je driek konektora sklonený pod uhlom približne 45° od roviny pripojenia vlákna, to znamená, že je znížený. Zároveň je zabezpečená vysoká hustota inštalácie - používa sa panel na montáž RG-45. Namiesto keramických koncoviek, ktoré používa väčšina výrobcov, je použitá V-drážka, vďaka ktorej je výroba konektora lacnejšia.
Výrobca garantuje kvalitu a stabilitu charakteristík na základe viac ako desaťročných skúseností s prevádzkou optických konektorov vyrobených touto technológiou. Konektor je vybavený samosvornou uzávierkou, aby sa zabránilo vniknutiu prachu na optickú kontaktnú plochu.
Výrobca zaručuje ukazovatele vysokej kvality: úroveň útlmu nie je vyššia ako 0,75 dB a spätný odraz je menší ako 26 dB.
Rovnako ako konektory MT-RJ, aj VF-45 sú určené na použitie v telekomunikačných zariadeniach: prepínače, rozbočovače, smerovače.
konektory typu MU
Konektory tohto typu vyvíja NTT a vyrába ich množstvo ďalších spoločností. Sú približne polovičným analógom SC. Uzamykací mechanizmus v dôsledku zmenšenia konektorov tohto typu môže byť menej spoľahlivý.
Hrot a centralizér sú keramické s priemerom 1,25 mm. Telo je vyrobené z plastu, časti - polymér a kov.
Podiel zariadení vyrobených s konektormi typu MU je relatívne malý, ale existujú vyhliadky na rast, predovšetkým v dôsledku zníženia podielu používania skôr navrhnutých konektorov v zariadeniach.
Predpokladá sa, že konektory novej generácie postupne zaujmú vedúcu pozíciu na trhu a potom úplne vytlačia svojich predchodcov, ak dovtedy neboli vyvinuté pokročilejšie konštrukcie konektorov, ktoré kombinujú výhody vyššie uvedených modelov a zároveň ich v niektorých smeroch alebo faktoroch (napríklad cena alebo spoľahlivosť) predčí.
Perspektívy sietí LAN
Aktívne využitie jednovidových optických vlákien pri výstavbe lokálnych sietí dnes určuje potrebu výroby mnohých konektorov v single-mode aj multi-mode verzii.
Ďalšie zlepšenie štruktúrovanej kabeláže je možné použitím materiálov, ktoré sa v súčasnosti nepoužívajú (napríklad polyamidové vlákna ako prenosové médium). To určí potrebu vývoja špecializovaných pasívnych optických komponentov, ktoré urobia z riešení pre lokálne siete samostatnú nezávislú oblasť. V dôsledku toho nebude možné použiť súčasné konštrukcie pasívnych optických komponentov (v tomto prípade optických konektorov) ako univerzálnych. Vznik nových konštrukčných riešení sa zároveň môže stať silným impulzom tak pre úpravu existujúcich, ako aj pre vytváranie špecializovaných konektorov nových typov.
Ďalším hnacím motorom vylepšení konektorov je vývoj hardvéru prenosového systému s vyššou rýchlosťou. To bude mať za následok nové požiadavky na pasívne optické komponenty, čo si vyžaduje aj zlepšenie existujúcich a vytvorenie nových dizajnov optických konektorov.
Mnoho ľudí si mýli typy optických konektorov a len málokto vie hneď povedať, ktorý konektor má aký lesk. Pri komunikácii s kolegami ste pravdepodobne často počuli frázy ako: „no, tento malý modrý konektor“ alebo „hmm .. zelený“. Na internete je väčšina materiálov napísaná chaoticky a nezrozumiteľne, v tomto článku sa pokúsime dať všetko do regálov.
Druhy leštidiel
Treba si uvedomiť, že hlavným problémom optických konektorov je optický útlm, závisí od nesúososti (laterálnej odchýlky) jadier spájaných optických vlákien a má zásadný vplyv na výšku celkových strát.
Ďalším problémom pri inštalácii optického konektora na konci vlákna je strata optického signálu, ktorá je spôsobená odrazom časti prenášaného svetla späť do vlákna k zdroju tohto svetla, laseru. Spätný odraz (RL - Return Loss) môže narušiť činnosť lasera a štruktúru prenášaného signálu. Na zabránenie/zníženie tohto javu sa používajú rôzne druhy leštenia.
V súčasnosti existujú 4 typy leštenia:
Hoci sa väčšinou používajú posledné dva, pozrime sa postupne na každý z nich.
PC-Fyzický kontakt. V prvých variáciách leštenia bola poskytnutá výlučne plochá verzia konektora, ale život ukázal, že plochá verzia vytvára priestor pre vzduchové medzery medzi svetlovodmi. V budúcnosti dostali konce konektorov mierne zaoblenie. Trieda PC zahŕňa ručne leštené a lepené konektory. Nevýhodou tohto leštenia je, že existuje taký jav ako "infračervená vrstva" - v infračervenej oblasti dochádza k negatívnym zmenám na koncovej vrstve. Tento jav obmedzuje použitie konektorov s takýmto leštením vo vysokorýchlostných sieťach (>1G).
SPC - Super Physical Contact. V podstate to isté PC, len samotné leštenie je kvalitnejšie, lebo. Už to nie je ručná, ale strojová výroba. Zúžil sa aj polomer jadra a materiálom hrotu sa stal zirkón. Samozrejme, bolo možné znížiť chyby leštenia, ale problém infračervenej vrstvy zostal
Fyzický kontakt UPC Ultra. Toto leštenie je realizované už aj tak zložitými a drahými riadiacimi systémami, v dôsledku čoho sa odstránil problém s infračervenou vrstvou a výrazne sa znížili parametre odrazu. To umožnilo použitie konektorov s týmto leštením vo vysokorýchlostných sieťach.
ARS - Uhlový fyzický kontakt. V súčasnosti sa verí, že najúčinnejším spôsobom zníženia energie odrazeného signálu je leštenie pod uhlom 8-12 °. V tomto dizajne sa odrazený svetelný signál šíri pod väčším uhlom, ako je ten, ktorý sa vstrekuje do vlákna. Leštené konektory sú farebne označené a sú zvyčajne zelené.
Súhrn údajov nájdete v tabuľke nižšie.
| Závislosť vložného útlmu od spôsobu leštenia | ||
| séria | Útlm vloženia, dB | Spätný odraz, dB |
| PC | 0,2 | -25 .. -30 |
| SPC | 0,2 | -35 .. 0 |
| UPC | 0,2 | -45 .. 50 |
| APC | 0,3 | -60 .. 70 |
Typy konektorov
Optický FC konektor. Vyvinuté spoločnosťou NTT. Hrot s priemerom 2,5 mm s konvexnou koncovou plochou s priemerom 2 mm. Upevnenie sa vykonáva pomocou prevlečnej matice so závitom. Vďaka tomu sú odolné voči vibráciám a otrasom, čo umožňuje ich použitie napríklad v blízkosti železnice alebo na pohybujúcich sa predmetoch.
optický konektor ST. Vyvinuté spoločnosťou AT&T. Hrot s priemerom 2,5 mm s konvexnou koncovou plochou s priemerom 2 mm. Ochrana konca vlákna sa vykonáva posúvaním v čase inštalácie pomocou bočného kľúča, ktorý vstupuje do drážky zásuvky. Zástrčka je upevnená bajonetovým uzáverom (z francúzskeho ba?onnette - bajonet. Príkladom bajonetového uzáveru je uchytenie objektívu fotoaparátu). Konektory sa ľahko používajú a sú celkom spoľahlivé, ale citlivé na vibrácie.
optický konektor SC. Nevýhodou konektorov ST a FC je rotačný pohyb pri zapnutí, čo obmedzuje hustotu inklúzií (je ťažké zaskrutkovať, keď je v blízkosti veľa zástrčiek). Typ SC je vyrobený na princípe push-pull - stlačený vložený / vytiahnutý. Uzamykací mechanizmus sa otvára potiahnutím za puzdro. Konektor je možné vytiahnuť pôsobením sily 40N, pričom pri „ťahaní“ ST a FC je jednoduchšie pretrhnúť samotné vlákno. Preto sa neodporúča používať konektor SC na pohybujúcich sa predmetoch.
optický konektor LC. Vyvinuté spoločnosťou Lucent Technologies. Keramické jadro s priemerom 1,25 mm nie je spojené s plastovým puzdrom. Upevňuje sa západkou, ako v známom RJ-45. Je to najpopulárnejší optický konektor. Dvojicu konektorov je možné jednoducho spojiť do duplexu.
Záver.
Názov optického prepojovacieho kábla označuje, ktoré konektory sú nainštalované na koncoch, a prostredníctvom symbolu „/“ typ leštenia. Ak nie je špecifikovaný typ leštenia, ide o priame leštenie. Napríklad prepojovací kábel LC-SC z optických vlákien, čo znamená, že na jednom konci bude LC konektor a na druhom SC konektor. V špecifikácii v ktorejkoľvek predajni si môžete vybrať správny lesk a správne konektory.
V súčasnosti existuje veľa optických konektorov, ktoré sa líšia veľkosťou a tvarom, spôsobmi pripevnenia a fixácie. Výber typu optického konektora závisí od použitého aktívneho zariadenia, úloh inštalácie FOCL a požadovanej presnosti.
Klasifikácia optických konektorov je vo všeobecnosti rovnaká a je založená na nasledujúcich parametroch:
- konektor (zásuvka) štandardný;
- druh brúsenia;
- typ vlákna (jednomódový alebo viacvidový);
- typ konektora (jednoduchý alebo duplexný).
V dôsledku rôznych kombinácií všetkých týchto typov sa získa obrovské množstvo modifikácií konektorov a adaptérov. Na obrázku nižšie nie sú zobrazené všetky.
Čo znamenajú všetky tieto písmená?
Zoberme si napríklad typické označenie optického prepojovacieho kábla: SC / UPC-LC / UPC MultiMode Duplex.
- SC a LC sú typy konektorov. Tu máme do činenia s prepojovacím káblom adaptéra, pretože má dva rôzne typy konektorov;
- UPC- druh brúsenia;
- Multimode- typ vlákna, v tomto prípade multimódové vlákno, môže byť aj skrátené MM. Singlemode je označený ako SingleMode alebo SM;
- Duplex- dva konektory v jednom kryte pre tesnejšie usporiadanie. Opačný prípad je simplexné, jeden konektor v jednom kryte.
Typy optických konektorov
V súčasnosti sú najbežnejšie tri typy optických konektorov: FC, SC a LC.
FC
Konektory FC sa zvyčajne používajú v jednorežimových pripojeniach. Telo konektora je vyrobené z poniklovanej mosadze. Závitová fixácia poskytuje spoľahlivú ochranu pred náhodným rozpojením.
- pružinové spojenie, vďaka ktorému sa dosiahne "odsadenie" a tesný kontakt;
- kovový uzáver poskytuje trvanlivú ochranu;
- konektor je zaskrutkovaný do zásuvky, čo znamená, že nemôže vyskočiť, aj keď ho náhodou vytiahnete;
- kývanie kábla nemá vplyv na pripojenie.
Nie je však vhodný pre tesné konektory - potrebuje priestor na zaskrutkovanie / vyskrutkovanie.
SC
Lacnejší a pohodlnejší, ale menej spoľahlivý analóg FC. Jednoduché pripojenie (zacvaknutie), konektory možno tesne umiestniť.
Plastový obal sa však môže zlomiť a útlm signálu a spätné odrazy sú ovplyvnené aj dotykom konektora.
Tento typ konektora sa používa najčastejšie, ale neodporúča sa na dôležitých diaľniciach.
Typ konektora SC sa používa pre multimode aj singlemode vlákno. Priemer hrotu 2,5 mm, materiál - keramika. Telo konektora je vyrobené z plastu. Fixácia konektora sa vykonáva translačným pohybom so zaklapnutím.
LC
Redukovaný analóg SC. Vďaka svojim malým rozmerom sa používa na krížové prepojenia v kanceláriách, serverovniach atď. - v interiéri, kde sa vyžaduje vysoká hustota konektorov.
Priemer hrotu konektora 1,25 mm, materiál keramika. Konektor je upevnený upínacím mechanizmom - západkou, podobne ako konektor RJ-45, ktorý zabraňuje nepredvídanému rozpojeniu.
Pri použití duplexných prepojovacích káblov je možné prepojiť konektory sponou. Používa sa pre multimode a singlemode vlákna.
Autor vývoja tohto typu konektora - popredný výrobca telekomunikačných zariadení, Lucent Technologies (USA) - najskôr predpovedal osud lídra na trhu pre svojho potomka. V podstate to tak je. Najmä ak vezmeme do úvahy, že tento typ konektora sa vzťahuje na spojenia so zvýšenou hustotou montáže.
ST
V súčasnosti sa konektor ST príliš nepoužíva kvôli nedostatkom a zvýšeným požiadavkám na hustotu montáže. Konektor je upevnený otáčaním okolo osi, ako BNC konektor.
Druhy leštenia (brúsenia) konektorov z optických vlákien
Brúsenie alebo leštenie optických konektorov sa používa na zabezpečenie dokonale tesného kontaktu medzi jadrami vlákien. Medzi ich povrchmi by nemal byť vzduch, pretože to zhoršuje kvalitu signálu.
V súčasnosti sa používajú také typy leštenia ako PC, SPC, UPC a APC.
PC
PC-Fyzický kontakt. Predchodca všetkých ostatných typov leštenia. Konektor spracovaný PC metódou (aj ručne) je zaoblený hrot.
V prvých variáciách leštenia bola poskytnutá výlučne plochá verzia konektora, ale život ukázal, že plochá verzia vytvára priestor pre vzduchové medzery medzi svetlovodmi. V budúcnosti dostali konce konektorov mierne zaoblenie. Trieda PC zahŕňa ručne leštené a lepené konektory. Nevýhodou tohto leštenia je, že existuje taký jav ako "infračervená vrstva" - v infračervenej oblasti dochádza k negatívnym zmenám na koncovej vrstve. Tento jav obmedzuje použitie konektorov s takýmto leštením vo vysokorýchlostných sieťach (>1G).
Upozorňujeme, že obrázok ukazuje, že spojenie konektorov s plochým koncom je plné, ako už bolo spomenuté, s výskytom vzduchovej medzery. Zatiaľ čo zaoblené konce sú spojené pevnejšie.
Tento typ leštenia možno použiť v sieťach krátkeho dosahu s nízkou rýchlosťou prenosu dát.
SPC
SPC - Super Physical Contact. V podstate to isté PC, len samotné leštenie je kvalitnejšie, lebo. už to nie je manuálne, ale strojové. Zúžil sa aj polomer jadra a materiálom hrotu sa stal zirkón. Samozrejme, bolo možné znížiť chyby leštenia, ale problém infračervenej vrstvy zostal.
UPC
Fyzický kontakt UPC Ultra. Toto leštenie je realizované už aj tak zložitými a drahými riadiacimi systémami, v dôsledku čoho sa odstránil problém s infračervenou vrstvou a výrazne sa znížili parametre odrazu. To umožnilo použitie konektorov s týmto leštením vo vysokorýchlostných sieťach.
UPC- takmer plochý (nie však úplne plochý) konektor, ktorý je vyrobený pomocou vysoko presnej povrchovej úpravy. Poskytuje vynikajúcu odrazivosť (v porovnaní s PC a SPC), preto sa aktívne používa vo vysokorýchlostných optických sieťach.
Konektory s týmto typom konektora sú najčastejšie modré.
APC
ARS - Uhlový fyzický kontakt. V súčasnosti sa verí, že najúčinnejším spôsobom zníženia energie odrazeného signálu je leštenie pod uhlom 8-12 °. Toto povrchové leštenie poskytuje najlepšie výsledky. Spätné odrazy signálu takmer okamžite opustia vlákno a vďaka tomu sa znížia straty. V tomto dizajne sa odrazený svetelný signál šíri pod väčším uhlom, ako je ten, ktorý sa vstrekuje do vlákna.