V loňském roce jsem napsal příspěvek na blog o různých typech dostupných konektorů, který vyvolal velkou odezvu a diskusi a ukázal, jak je celé téma důležité jak pro instalatéry optických vláken, tak pro projektanty sítí.
Znovu děkuji všem z celého světa, kteří přispěli, a to jak přímo na blogu PPC, tak prostřednictvím různých sociálních skupin.
Abych to shrnul, věnoval jsem se konektorům SC, LC, FC, ST a MTP/MPO a při procházení komentářů jsem si řekl, že by bylo přínosné zaměřit se na jednu oblast, které se původní příspěvek záměrně nevěnoval – na rozdíly mezi konektory APC (Angled Physical Contact) a UPC (Ultra Physical Contact).
Kromě toho, že jeden z nich má zelené tělo a druhý je zbarven modře, je při plánování sítě zásadní rozdílný způsob, jakým oba zachází se světlem, jak upozornilo několik čtenářů.
Abychom se ve všem tom žargonu lépe vyznali, podívejme se zpět, proč se původní konektor Flat Fiber vyvinul v konektor Physical Contact (PC) a poté v UPC a APC.
Primární problém konektorů Flat Fiber spočívá v tom, že při spárování dvou z nich přirozeně vzniká mezi oběma koncovkami malá vzduchová mezera; to je částečně způsobeno tím, že relativně velká čelní plocha konektoru umožňuje, aby se na povrchu shromažďovaly četné drobné, ale významné nedokonalosti. Pro jednovidové optické kabely s jádrem o velikosti pouhých 8-9 µm to není příliš užitečné, a proto je nutný vývoj ke konektorům s fyzickým kontaktem (PC).
Konektor PC je podobný konektoru Flat Fiber, ale je vybroušen s mírným kulovým (kuželovým) designem, aby se zmenšila celková velikost čelní plochy. To pomáhá snížit problém se vzduchovou mezerou, se kterým se potýkají běžné konektory Flat Fiber, což má za následek nižší optickou zpětnou ztrátu (ORL), kdy se méně světla vrací zpět ke zdroji.
V návaznosti na vypouklé atributy koncové plochy konektoru PC, ale s využitím rozšířené metody leštění vzniká ještě jemnější povrchová úprava vláken: vzniká tak konektor Ultra Physical Contact (UPC). Výsledkem je nižší zpětný odraz (ORL) než u standardního konektoru PC, což umožňuje spolehlivější signály v digitálních televizních, telefonních a datových systémech, kde dnes UPC dominuje na trhu.
Většina inženýrů a instalatérů se domnívá, že jakýkoli špatný výkon připisovaný konektorům UPC není způsoben konstrukcí, ale spíše špatnými technikami štěpení a leštění. Konektory UPC mají sice nízký vložný útlum, ale zpětný odraz (ORL) závisí na kvalitě povrchu vlákna a po opakovaném matování/odmatování se začne zhoršovat.
Stáhněte si našeho průvodce širokopásmovými konektory a seznamte se s podrobným výzkumem širokopásmových konektorů:
Odvětví tedy potřebovalo konektor s nízkou zpětnou reflexí, který by vydržel opakované matování/odmatování bez zhoršení ORL. Nastoupil konektor APC (Angled Physical Contact).
Ačkoli konektory PC a UPC mají širokou škálu použití, některé případy vyžadují zpětné ztráty v oblasti jedna ku milionu (60 dB). Takového výkonu mohou trvale dosahovat pouze konektory APC. Je to proto, že přidání malého úhlu 8° na čelní stranu umožňuje ještě těsnější připojení a menší poloměry čelní strany. V kombinaci s tím se veškeré světlo, které je přesměrováno zpět ke zdroji, ve skutečnosti odráží ven do pláště vlákna, opět díky úhlu 8° na čelní straně.
Je pravda, že tento mírný úhel na každém konektoru s sebou přináší problémy s otáčením, které konektory Flat, PC a UPC jednoduše nemají. Platí také, že všechny tři výše zmíněné konektory jsou vzájemně kombinovatelné, zatímco APC nikoliv. Proč je tedy konektor APC v optice tak důležitý?
Použití konektorů APC
Nejlepší příklady zpětné vazby z mého předchozího blogu pocházejí od lidí, kteří mají zkušenosti s aplikacemi FTTx a radiofrekvenčními (RF) aplikacemi. Pokrok v analogové technologii optických vláken vyvolal poptávku po ní, aby nahradila tradičnější koaxiální kabel (měď). Na rozdíl od digitálních signálů (které jsou buď zapnuté, nebo vypnuté) jsou analogová zařízení používaná v aplikacích, jako jsou DAS, FTTH a CCTV, velmi citlivá na změny signálu, a proto vyžadují minimální zpětný odraz (ORL).
APC ferule nabízejí zpětné ztráty -65 dB. V porovnání s tím ferule UPC obvykle nemá více než -55 dB. To možná nezní jako zásadní rozdíl, ale je třeba si uvědomit, že decibelová stupnice není lineární. Abychom to uvedli do kontextu, ztráta -20 dB se rovná 1 % světla odraženého zpět, -50 dB vede k nominálnímu odrazu 0,001 % a -60 dB (typické pro ferule APC) se rovná pouhým 0,0001 % odraženého světla. To znamená, že zatímco leštěný konektor UPC bude v pořádku pro různé aplikace optických vláken, pouze APC zvládne požadavky komplexních a vícenásobných služeb.
Výběr je ještě důležitější tam, kde porty konektorů v distribuční síti mohou zůstat nevyužity, jak je tomu často v architekturách sítí FTTx PON. Zde se optické rozbočovače používají k připojení více účastnických optických síťových jednotek (ONU) nebo optických síťových terminálů (ONT). To není problém u nespojených připojení APC, kde se signál odráží do pláště vlákna, což vede k typické ztrátě odrazem -65 dB nebo méně. Signál z nespárovaného konektoru UPC však bude posílán přímo zpět směrem ke zdroji světla, což bude mít za následek katastrofálně vysoké ztráty (více než 14 dB), které masivně zhorší výkonnost rozbočovacího modulu.
Výběr správného konektoru s fyzickým kontaktem
Podíváme-li se na současnou technologii, je zřejmé, že všechny varianty konektorů s koncovými plochami uvedené v tomto příspěvku na blogu mají na trhu své místo. Pokud totiž odbočíme k aplikacím s plastovými optickými vlákny (POF), lze je ukončit ostrým řemeslnickým nožem a výkon je stále považován za dostatečně dobrý pro použití ve špičkovém automobilovém průmyslu. Pokud specifikace musí zohledňovat také náklady a jednoduchost, nejen optický výkon, je těžké tvrdit, že jeden konektor překonává ostatní. Proto to, zda zvolíte UPC nebo APC, bude záviset na vaší konkrétní potřebě. U aplikací, které vyžadují vysoce přesnou optickou signalizaci, by měl být APC na prvním místě, ale méně citlivé digitální systémy budou stejně dobře fungovat při použití UPC.
