Ich habe letztes Jahr einen Blogbeitrag über die verschiedenen verfügbaren Steckertypen geschrieben, der viele Rückmeldungen und Diskussionen ausgelöst hat, was zeigt, wie wichtig das ganze Thema sowohl für Glasfaserinstallateure als auch für Netzwerkplaner ist.
Nochmals vielen Dank an alle, die weltweit dazu beigetragen haben, sowohl direkt auf dem PPC-Blog als auch über verschiedene soziale Gruppen.
Zur Erinnerung: Ich habe SC-, LC-, FC-, ST- und MTP/MPO-Steckverbinder behandelt, und bei der Durchsicht der Kommentare dachte ich, dass es von Vorteil wäre, sich auf einen Bereich zu konzentrieren, der in dem ursprünglichen Beitrag absichtlich nicht behandelt wurde – die Unterschiede zwischen APC- (Angled Physical Contact) und UPC- (Ultra Physical Contact) Steckern.
Abgesehen davon, dass der eine ein grünes Gehäuse hat und der andere blau gefärbt ist, ist die unterschiedliche Art und Weise, wie beide mit Licht umgehen, bei der Planung eines Netzwerks von entscheidender Bedeutung, wie mehrere Leser hervorgehoben haben.
Um all diesen Fachjargon zu verstehen, lassen Sie uns einen Blick darauf werfen, warum sich der ursprüngliche Flachfaserstecker zum Physical Contact (PC)-Stecker und dann zu UPC und APC entwickelt hat.
Das Hauptproblem bei Flachfasersteckern besteht darin, dass beim Zusammenstecken von zwei Steckern ein kleiner Luftspalt zwischen den beiden Ferrulen verbleibt, was zum Teil darauf zurückzuführen ist, dass die relativ große Endfläche des Steckers zahlreiche kleine, aber signifikante Unebenheiten auf der Oberfläche zulässt. Dies ist für Singlemode-Glasfaserkabel mit einer Kerngröße von nur 8-9 µm nicht sehr nützlich, daher die notwendige Entwicklung zu Physical Contact (PC)-Steckverbindern.
Der PC ähnelt dem Flachfaser-Steckverbinder, ist jedoch mit einem leicht kugelförmigen (konischen) Design poliert, um die Gesamtgröße der Endfläche zu verringern. Dies trägt zur Verringerung des Luftspaltproblems bei, das bei herkömmlichen Flachfasersteckern auftritt, und führt zu einer geringeren optischen Rückflussdämpfung (ORL), da weniger Licht zur Stromquelle zurückgesendet wird.
Aufbauend auf den konvexen Eigenschaften der PC-Endfläche, aber unter Verwendung einer erweiterten Poliermethode, wird eine noch feinere Faseroberfläche erzeugt: Das Ergebnis ist der Ultra Physical Contact (UPC)-Stecker. Dies führt zu einer geringeren Rückreflexion (ORL) als bei einem Standard-PC-Steckverbinder, was zuverlässigere Signale in digitalen Fernseh-, Telefon- und Datensystemen ermöglicht, bei denen UPC heute den Markt dominiert.
Die meisten Ingenieure und Installateure sind der Meinung, dass eine schlechte Leistung, die UPC-Steckverbindern zugeschrieben wird, nicht durch das Design, sondern eher durch schlechte Spalt- und Poliertechniken verursacht wird. UPC-Steckverbinder haben zwar eine niedrige Einfügungsdämpfung, aber die Rückreflexion (ORL) hängt von der Qualität der Faseroberfläche ab, und nach wiederholtem Zusammenfügen/Entflechten beginnt sie sich zu verschlechtern.
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Die Industrie benötigte also einen Steckverbinder mit geringer Rückreflexion, der wiederholte Matings/Unmatings ohne ORL-Verschlechterung übersteht. Der APC-Steckverbinder (Angled Physical Contact) wurde entwickelt.
Obwohl PC- und UPC-Steckverbinder ein breites Anwendungsspektrum haben, sind in einigen Fällen Rückflussdämpfungen in der Größenordnung von eins zu einer Million (60 dB) erforderlich. Nur APC-Steckverbinder können diese Leistung durchgängig erreichen. Dies liegt daran, dass die Hinzufügung eines kleinen 8°-Winkels an der Endfläche noch engere Verbindungen und kleinere Endflächenradien ermöglicht. Hinzu kommt, dass jegliches Licht, das zur Quelle zurückgelenkt wird, in den Fasermantel reflektiert wird, was wiederum auf den 8°-Winkel an der Endfläche zurückzuführen ist.
Es stimmt, dass dieser kleine Winkel an jedem Stecker Rotationsprobleme mit sich bringt, die bei Flach-, PC- und UPC-Steckern einfach nicht auftreten. Es ist auch so, dass die drei vorgenannten Steckverbinder alle untereinander steckbar sind, der APC hingegen nicht. Warum also ist der APC-Stecker in der Glasfasertechnik so wichtig?
Die Verwendungszwecke von APC-Steckern
Die besten Rückmeldungen in meinem letzten Blog kamen von Leuten, die Erfahrung mit FTTx- und Hochfrequenzanwendungen (RF) haben. Der Fortschritt in der analogen Glasfasertechnologie hat die Nachfrage nach dieser Technologie als Ersatz für das traditionelle Koaxialkabel (Kupfer) gefördert. Im Gegensatz zu digitalen Signalen (die entweder ein- oder ausgeschaltet sind) reagieren analoge Geräte, die in Anwendungen wie DAS, FTTH und CCTV eingesetzt werden, sehr empfindlich auf Signaländerungen und erfordern daher eine minimale Rückreflexion (ORL).
APC-Ferrulen bieten Rückflussverluste von -65dB. Im Vergleich dazu liegt eine UPC-Ferrule typischerweise bei nicht mehr als -55dB. Das mag nicht nach einem großen Unterschied klingen, aber man muss bedenken, dass die Dezibel-Skala nicht linear ist. Zur Verdeutlichung: Ein Verlust von -20 dB entspricht 1 % des zurückgeworfenen Lichts, -50 dB führt zu einem nominalen Reflexionsgrad von 0,001 %, und -60 dB (typisch für eine APC-Ferrule) entspricht nur 0,0001 %, die zurückgeworfen werden. Das bedeutet, dass ein polierter UPC-Steckverbinder zwar für eine Vielzahl von Glasfaseranwendungen geeignet ist, aber nur ein APC-Steckverbinder den Anforderungen komplexer Multi-Play-Dienste gerecht wird.
Die Wahl ist sogar noch wichtiger, wenn Steckverbinderanschlüsse im Verteilernetz ungenutzt bleiben können, wie es häufig in FTTx-PON-Netzarchitekturen der Fall ist. Hier werden optische Splitter verwendet, um mehrere optische Netzwerkeinheiten (ONUs) oder optische Netzwerkterminals (ONTs) zu verbinden. Dies ist kein Problem bei ungesteckten APC-Verbindungen, bei denen das Signal in den Fasermantel reflektiert wird, was zu einem typischen Reflexionsverlust von -65 dB oder weniger führt. Das Signal eines ungesteckten UPC-Steckers wird jedoch direkt zur Lichtquelle zurückgesendet, was zu einem katastrophal hohen Verlust (mehr als 14 dB) führt und die Leistung des Splittermoduls massiv beeinträchtigt.
Auswahl des richtigen physischen Kontaktsteckers
Betrachtet man die derzeitige Technologie, so ist klar, dass alle in diesem Blogbeitrag erwähnten Steckerendflächenoptionen ihren Platz auf dem Markt haben. Wenn wir einen Blick auf die Anwendungen von Plastic Optical Fiber (POF) werfen, können diese mit einem scharfen Bastelmesser abgeschlossen werden und die Leistung wird immer noch als gut genug für den Einsatz in der High-End-Automobilindustrie angesehen. Wenn Ihre Spezifikation nicht nur die optische Leistung, sondern auch die Kosten und die Einfachheit berücksichtigen muss, ist es schwer zu behaupten, dass ein Stecker den anderen schlägt. Ob Sie sich für UPC oder APC entscheiden, hängt daher von Ihrem speziellen Bedarf ab. Bei Anwendungen, die eine hochpräzise Glasfasersignalübertragung erfordern, sollte APC die erste Wahl sein, aber weniger empfindliche digitale Systeme werden mit UPC ebenso gut funktionieren.
