Оптоволоконный соединитель — это устройство, используемое для соединения оптических волокон , что обеспечивает эффективную передачу световых сигналов. Оптоволоконный соединитель обеспечивает более быстрое соединение и разъединение, чем сращивание .
Они бывают разных типов, таких как SC, LC, ST и MTP, каждый из которых предназначен для определенных приложений. Всего на рынке представлено около 100 различных типов оптоволоконных разъемов. [1]
Эти разъемы включают в себя такие компоненты, как наконечники и выравнивающие втулки для точного выравнивания волокон. Качественные разъемы теряют очень мало света из-за отражения или несоосности волокон.
Оптоволоконные разъемы подразделяются на одномодовые и многомодовые в зависимости от их отличительных характеристик. Отраслевые стандарты обеспечивают совместимость между различными типами разъемов и производителями. Эти разъемы находят применение в телекоммуникациях , центрах обработки данных и промышленных установках.
Оптоволоконные соединители используются для соединения оптических волокон, где требуется возможность соединения/разъединения. Из-за процедур полировки и настройки, которые могут быть включены в производство оптических соединителей, соединители часто собираются на оптоволокне на производственном предприятии поставщика. Однако операции сборки и полировки могут выполняться в полевых условиях, например, для завершения длинных участков на коммутационной панели .
Оптоволоконные соединители используются на телефонных станциях , для прокладки кабелей в помещениях клиентов , а также на внешних предприятиях для соединения оборудования и оптоволоконных кабелей или для кросс-коммутации кабелей.
Большинство оптоволоконных разъемов подпружинены, поэтому поверхности волокон прижимаются друг к другу при сопряжении разъемов. Получающийся в результате контакт стекло-стекло или пластик-пластик исключает потери сигнала, которые могли бы быть вызваны воздушным зазором между соединенными волокнами.
Производительность оптоволоконных разъемов можно количественно оценить по вносимым потерям и обратным потерям . Измерения этих параметров теперь определены в стандарте IEC 61753-1. Стандарт дает пять градаций для вносимых потерь от A (наилучшие) до D (худшие) и M для многомодовых . Другим параметром являются обратные потери с градациями от 1 (наилучшие) до 5 (худшие).
Доступны различные типы оптоволоконных разъемов, но разъемы SC и LC являются наиболее распространенными типами разъемов на рынке. [2] Типичные разъемы рассчитаны на 500–1000 циклов сопряжения. [3] Основные различия между типами разъемов заключаются в размерах и методах механического соединения. Как правило, организации стандартизируют один тип разъема в зависимости от того, какое оборудование они обычно используют.
Во многих приложениях центров обработки данных небольшие (например, LC) и многоволоконные (например, MTP/MPO) разъемы заменили более крупные, старые типы (например, SC), что позволило разместить больше оптоволоконных портов на единицу пространства стойки. [4]
Для наружных установок может потребоваться, чтобы разъемы располагались под землей или на наружных стенах или опорах линий электропередач. В таких условиях часто используются защитные корпуса, которые делятся на две основные категории: герметичные (запечатанные) и свободно дышащие. Герметичные корпуса предотвращают попадание влаги и воздуха, но, не имея вентиляции, могут нагреваться при воздействии солнечного света или других источников тепла. С другой стороны, свободно дышащие корпуса обеспечивают вентиляцию, но также могут пропускать влагу, насекомых и загрязняющие вещества в воздухе. Выбор правильного корпуса зависит от типа кабеля и разъема, местоположения и факторов окружающей среды.
В разное время и для разных целей было разработано много типов оптических разъемов. Многие из них обобщены в таблицах ниже.
Короткое имя | Полное имя | Тип соединения | Винтовая резьба | Диаметр наконечника | Стандарт | Приложения и заметки | Изображение |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Avio (Авим) | Промежуточное техническое обслуживание авиации | Винт | Аэрокосмическая промышленность и авионика | ||||
ADT-UNI | Винт | 2,5 мм | Измерительное оборудование | ||||
КС | Корнинг/Сенко | Защелка, толкаю-тяну | — | 1,25 мм | Включено в список SFF-8024 [5] | ||
ДМИ | Интерфейс Diamond Micro [6] | Защелка, отдельная | — | 2,5 мм | Печатные платы | ||
ЛШ или Э-2000 [7] | Защелка, нажимно-вытяжная, встроенный пылезащитный колпачок | — | 2,5 мм | МЭК 61754-15 | Телекоммуникации, DWDM-системы | ||
| Защелка, толкаю-тяну | — | МЭК 1754-8 [8] | Телекоммуникационные сети и сети кабельного телевидения | |||
ЭЛИО | Штык | — | 2,5 мм | АБС1379 | ПК или UPC | ||
ЭСКОН | Подключение корпоративных систем | Защелка, встроенный кожух [1] | — | 2,5 мм | Мейнфреймы IBM и периферийные устройства | ||
Ф07 | 2,5 мм | Японский промышленный стандарт (JIS) | ЛВС, аудиосистемы; для волокон 200 мкм, возможна простая терминация в полевых условиях, совместима с разъемами ST | ||||
Ф-3000 | Защелка, встроенный колпачок для защиты от света и пыли | — | 1,25 мм | МЭК 61754-20 | Оптоволокно до дома (совместимо с LC) | ||
ФК | Коннектор с наконечником или оптоволоконный канал [9] | Винт | М8×0,75 [10] | 2,5 мм | МЭК 61754-13 [8] | Передача данных, телекоммуникации, измерительное оборудование, одномодовые лазеры [11] [А] [Б] | |
Фибергейт | Защелка, встроенный пылезащитный колпачок | — | 1,25 мм | Разъем задней панели | |||
ФЖ | Fiber-Jack [13] или Opti-Jack [9] | Защелка [1] | — | 2,5 мм | Электропроводка в здании, настенные розетки | ||
ЛК | Разъем Lucent , [9] Маленький разъем, [14] или Локальный разъем [14] | Защелка | — | 1,25 мм | МЭК 61754-20 [8] | Высокоплотные соединения, трансиверы SFP и SFP+ , трансиверы XFP . [11] Дуплексный LC по размеру сопоставим с RJ-45. [С] | |
Люксис | 1,25 мм | АРИНК 801 | Конфигурации PC (прямой физический контакт) или APC (угловой физический контакт) | ||||
ЛК-5 | Защелка, встроенный колпачок для защиты от света и пыли | — | МЭК 61754-23 | Соединения высокой плотности; используются редко | |||
М12-ФО | Винт | М16 | 2,5 мм | EN 61754-27, ИСО/МЭК 61754-27 | Машиностроение, процессное и промышленное проектирование. Защита от пыли и воды IP-67. | ||
|
| Щелчок | — | 2,5 мм | |||
| Многоволоконный Push-On/Pull-Off [9] | Щелчок, толкание-вытягивание, гендерный | — | 2,5×6,4 мм [15] | МЭК-61754-7; [8] EIA/TIA-604-5 (FOCIS 5) | SM или MM многоволоконная лента. Тот же наконечник, что и MT, но более легко переподключаемый. [15] Используется для внутренней прокладки кабелей и соединений устройств. MTP — торговая марка улучшенного разъема, который сопрягается с MPO. [16] [Д] | |
МТ | Механический перенос | Защелка, гендерная [1] | — | 2,5×6,4 мм | Предварительно заделанные кабельные сборки; наружное применение [15] | ||
МТ-РЖ | Механический зарегистрированный разъем передачи или терминация носителя - рекомендуемый разъем [9] | Защелка, гендерная [1] | — | 2,45×4,4 мм | МЭК 61754-18 | Дуплексные многомодовые соединения [Э] | |
МУ | Миниатюрный блок [9] | Защелка, толкаю-тяну | — | 1,25 мм | МЭК 61754-6 | Распространено в Японии [1] | |
СК | Абонентский разъем, [9] квадратный разъем [9] или стандартный разъем | Защелка, толкаю-тяну | — | 2,5 мм | МЭК 61754-4 [8] | Передача данных и телекоммуникации (наиболее широко распространены) [ требуется ссылка ] ; GPON ; EPON ; GBIC ; MADI [Ф] [С] | |
|
| Защелка, толкаю-тяну | — | 2,5 мм | МЭК 61754-4 | Передача данных и телекоммуникации; GPON ; EPON ; GBIC | |
| Субминиатюра А | Винт, опционально с ключом | 1/4 ″-36 УНС 2Б | 3,17 мм [18] | МЭК 60874-2 | Промышленные лазеры, оптические спектрометры, военные; телекоммуникационные многомодовые [ЧАС] | |
| Субминиатюра А | Винт | 1/4 ″-36 УНС 2Б | Ступенчатый; [ требуется ссылка ] 0,118–0,089 дюйма от 3,0 до 2,3 мм, тип. | МЭК 60874-2 | Промышленные лазеры, военные; телекоммуникационные многомодовые [ЧАС] | |
SMC [ требуется ссылка ] | Субминиатюра C | Щелчок | — | 2,5 мм | |||
| Прямой наконечник [I] [9] или байонетный волоконно-оптический разъем | Штык | — | 2,5 мм | МЭК 61754-2 [8] | Датаком [Дж] | |
Ф05 | Защелка, зажим | — | JIS C 5974 | Цифровое аудио, используемое в некоторых устройствах TOSLINK | |||
| Волевое волокно | Защелка | — | Нет, V-образные канавки в качестве ориентира | Датаком | ||
1053 HDTV | Интерфейс широковещательного коннектора | Муфта толкающая-тянущая | — | 1,25 мм керамика | Аудио и данные (вещание) | ||
V-PIN | V-система | Защелкивающийся, толкающий-тянущий | — | Промышленные и электросетевые сети; многомодовые волокна 200 мкм, 400 мкм, 1 мм, 2,2 мм |
Короткое имя | Длинное имя | Тип соединения | Винтовая резьба | Диаметр наконечника | Стандарт | Приложения и заметки | Изображение |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Биконический [1] | Винт | 2,5 мм | TIA-604-1 | Телекоммуникации в 1980-х годах | |||
D4 (НЕК) [1] | Винт | 2,0 мм | Телекоммуникации между 1970-ми и началом 1990-х годов | ||||
Немецкий 1000 | Винт | Телеком | |||||
ДИН (LSA) | Винт | 2,0 мм | МЭК 61754-3 [8] | Телекоммуникации в Германии в 1990-х годах, измерительное оборудование | |||
ОПТИМАЛЬНЫЙ | Винт | Пластиковое волокно | |||||
Оптоклип II | Защелка (муфта push-pull) | — | Нет - используется голое волокно | Запатентованная разработка Huber & Suhner | Datacom и телекоммуникации, последний раз в 2005 году [ необходима ссылка ] |
Современные разъемы обычно используют полировку физического контакта на конце волокна и наконечника. Это слегка выпуклая поверхность с вершиной кривой, точно центрированной на волокне, так что при сопряжении разъемов сердцевины волокон вступают в прямой контакт друг с другом. [20] [21] Некоторые производители имеют несколько степеней качества полировки, например, обычный разъем FC может быть обозначен как FC/PC (для физического контакта), в то время как FC/SPC и FC/UPC могут обозначать супер- и ультраполированные качества соответственно. Более высокие степени полировки обеспечивают меньшие вносимые потери и меньшее обратное отражение.
Многие разъемы доступны с торцевой поверхностью волокна, отполированной под углом, чтобы предотвратить обратное движение света, который отражается от интерфейса, вверх по волокну. Из-за угла отраженный свет не остается в сердцевине волокна, а вместо этого просачивается в оболочку. Разъемы с угловой полировкой следует сопрягать только с другими разъемами с угловой полировкой. Угол APC обычно составляет 8 градусов, однако в некоторых странах существует также SC/APC с 9 градусами. Сопряжение с разъемом, не отполированным под углом, приводит к очень высоким вносимым потерям. Обычно разъемы с угловой полировкой имеют более высокие вносимые потери, чем качественные прямые физические контакты. Разъемы «ультра» качества могут достигать сравнимого с угловым разъемом обратного отражения при подключении, но угловое соединение сохраняет низкое обратное отражение даже при отключении выходного конца волокна.
Соединения с угловой полировкой визуально отличаются использованием зеленого чехла для снятия натяжения или зеленого корпуса разъема. Детали обычно идентифицируются путем добавления "/APC" (угловой физический контакт) к названию. Например, угловой разъем FC может быть обозначен как FC/APC или просто FCA. Неугловые версии могут быть обозначены как FC/PC или иметь специальные обозначения, такие как FC/UPC или FCU, чтобы обозначить "ультра" качественную полировку на торцевой поверхности волокна. Существуют две различные версии FC/APC: FC/APC-N (NTT) и FC/APC-R (уменьшенный). Ключ разъема FC/APC-N не войдет в гнездо ключа адаптера FC/APC-R.
Оптоволоконные соединители для полевого монтажа используются для соединения оптоволоконных кабелей-перемычек, содержащих одно одномодовое волокно. Оптоволоконные соединители для полевого монтажа используются для полевых восстановительных работ и для устранения необходимости хранения соединительных шнуров разных размеров.
Эти сборки можно разделить на две основные категории: сборки с одним сочленением и сборки с несколькими сочленениями. Согласно Telcordia GR-1081, [22] сборка с одним сочленением — это сборка, в которой есть только одно место, где два разных волокна соединены вместе. Такая ситуация обычно встречается, когда сборки соединителей изготавливаются из собранных на заводе оптоволоконных разъемов. Сборка с несколькими сочленениями — это сборка соединителя, в которой есть более одного близко расположенного соединения, соединяющего разные волокна вместе. Примером сборки с несколькими сочленениями является сборка соединителя, в которой используется тип штыревого волокна разъема.
Характеристики хорошей конструкции разъема:
На производительность стекловолоконного оптического соединителя влияет как соединитель, так и стекловолокно. Допуски концентричности влияют на волокно, сердечник волокна и корпус соединителя. Оптический показатель преломления сердечника также может изменяться. Напряжение в полированном волокне может вызвать избыточные обратные потери. Волокно может скользить по своей длине в соединителе. Форма наконечника соединителя может быть неправильно профилирована во время полировки. Производитель соединителя мало контролирует эти факторы, поэтому эксплуатационные характеристики могут быть ниже спецификаций производителя.
Тестирование волоконно-оптических соединителей делится на две основные категории: заводские испытания и полевые испытания.
Заводские испытания иногда являются статистическими, например, проверка процесса. Система профилирования может использоваться для обеспечения правильности общей полированной формы, а оптический микроскоп хорошего качества — для проверки на наличие дефектов. Характеристики вносимых и обратных потерь проверяются с использованием определенных эталонных условий, по сравнению с эталонным одномодовым испытательным проводом или с использованием источника, соответствующего замкнутому потоку, для многомодового тестирования. Тестирование и отбраковка ( выход годного ) могут составлять значительную часть общей стоимости производства.
Полевые испытания обычно проще. Специальный ручной оптический микроскоп используется для проверки на наличие грязи или пятен. Измеритель мощности и источник света или набор для проверки оптических потерь (OLTS) используются для проверки сквозных потерь, а оптический рефлектометр временной области может использоваться для определения значительных точечных потерь или обратных потерь.