W zeszłym roku napisałem na blogu post na temat różnych typów dostępnych złączy, który wywołał wiele reakcji i dyskusji, pokazując, jak ważny jest to temat zarówno dla instalatorów światłowodów, jak i projektantów sieci.
Jeszcze raz dziękuję wszystkim, którzy wzięli udział w dyskusji, zarówno bezpośrednio na blogu PPC, jak i poprzez różne grupy społecznościowe.
Podsumowując, omówiłem złącza SC, LC, FC, ST i MTP/MPO, a przeglądając komentarze pomyślałem, że warto byłoby skupić się na jednym obszarze, którego oryginalny post celowo nie obejmował – różnicach między złączami Angled Physical Contact (APC) i Ultra Physical Contact (UPC).
Pomijając fakt, że jedno z nich ma zielony korpus, a drugie niebieski, różnice w traktowaniu światła przez oba mają kluczowe znaczenie w planowaniu sieci, na co zwróciło uwagę kilku czytelników.
Aby pomóc nam zrozumieć cały ten żargon, przyjrzyjmy się, dlaczego pierwotne złącze Flat Fiber Connector ewoluowało w złącze Physical Contact (PC), a następnie w UPC i APC.
Podstawowym problemem złączy Flat Fiber jest to, że gdy dwa z nich są połączone, to naturalnie pozostawia małą szczelinę powietrzną między dwoma ferrulami; jest to częściowo dlatego, że stosunkowo duża powierzchnia czołowa złącza pozwala na liczne drobne, ale znaczące niedoskonałości, aby zebrać się na powierzchni. Nie jest to zbyt użyteczne dla jednomodowych kabli światłowodowych o rozmiarze rdzenia zaledwie 8-9 µm, stąd konieczna ewolucja do złączy typu Physical Contact (PC).
Złącze PC jest podobne do złącza Flat Fiber, ale jest polerowane z lekkim kulistym (stożkowym) wzorem w celu zmniejszenia ogólnego rozmiaru powierzchni czołowej. Pomaga to zmniejszyć problem szczeliny powietrznej, z którym borykają się zwykłe złącza Flat Fiber, co skutkuje niższą optyczną stratą powrotną (ORL), z mniejszą ilością światła wysyłanego z powrotem w kierunku źródła zasilania.
Budując na wypukłych atrybutach powierzchni czołowej PC, ale wykorzystując rozszerzoną metodę polerowania, uzyskuje się jeszcze dokładniejsze wykończenie powierzchni włókna: co daje nam złącze Ultra Physical Contact (UPC). Dzięki temu uzyskuje się niższe odbicie wsteczne (ORL) niż w przypadku standardowego złącza PC, co pozwala na bardziej niezawodne przesyłanie sygnałów w systemach telewizji cyfrowej, telefonii i transmisji danych, gdzie złącze UPC dominuje obecnie na rynku.
Większość inżynierów i instalatorów uważa, że wszelkie słabe wyniki przypisywane złączom UPC nie są spowodowane ich konstrukcją, ale raczej złymi technikami cięcia i polerowania. Złącza UPC charakteryzują się niską tłumiennością wtrąceniową, ale współczynnik odbicia wstecznego (ORL) zależy od jakości powierzchni włókna, która po wielokrotnym matowieniu i niematowieniu zaczyna się pogarszać.
Download our Guide to Broadband Connectors and find out an in depth research into broadband connectors:
Więc branża potrzebowała złącza o niskim współczynniku odbicia wstecznego, które mogłoby wytrzymać wielokrotne dopasowywanie/rozmywanie bez degradacji ORL. Krok naprzód – złącze Angled Physical Contact (APC).
Mimo że złącza PC i UPC mają szeroki zakres zastosowań, w niektórych przypadkach wymagane są straty powrotne rzędu jeden na milion (60dB). Tylko złącza APC mogą konsekwentnie osiągnąć taką wydajność. Dzieje się tak, ponieważ dodanie niewielkiego kąta 8° do powierzchni czołowej pozwala na jeszcze ściślejsze połączenia i mniejsze promienie powierzchni czołowej. W połączeniu z tym, każde światło, które jest przekierowane z powrotem w stronę źródła, jest w rzeczywistości odbijane do okładziny światłowodu, ponownie dzięki kątowi 8° na powierzchni czołowej.
Prawdą jest, że ten niewielki kąt na każdym złączu niesie ze sobą problemy związane z rotacją, których złącza Flat, PC i UPC po prostu nie mają. Jest również tak, że wszystkie trzy wyżej wymienione złącza są wzajemnie kompatybilne, podczas gdy APC nie. Dlaczego więc złącze APC jest tak ważne w optyce światłowodowej?
Zastosowanie złączy APC
Najlepsze przykłady informacji zwrotnych z mojego poprzedniego bloga pochodziły od osób doświadczonych w aplikacjach FTTx i Radio Frequency (RF). Postęp w analogowej technologii światłowodowej spowodował zapotrzebowanie na nią w celu zastąpienia bardziej tradycyjnego kabla koncentrycznego (miedzianego). W przeciwieństwie do sygnałów cyfrowych (które są albo włączone albo wyłączone), sprzęt analogowy używany w aplikacjach takich jak DAS, FTTH i CCTV jest wysoce wrażliwy na zmiany sygnału i dlatego wymaga minimalnego odbicia wstecznego (ORL).
RozgałęzieniaAPC oferują straty powrotne na poziomie -65dB. Dla porównania ferrula UPC nie przekracza zwykle -55dB. Nie brzmi to może jak duża różnica, ale trzeba pamiętać, że skala decybeli nie jest liniowa. Dla porównania, strata -20dB równa się 1% światła odbitego z powrotem, -50dB prowadzi do nominalnego odbicia 0.001%, a -60dB (typowe dla okucia APC) równa się tylko 0.0001% odbitego z powrotem. Oznacza to, że o ile złącze polerowane UPC będzie w porządku w różnych zastosowaniach światłowodowych, o tyle tylko APC sprosta wymaganiom złożonych usług multi-play.
Wybór jest jeszcze ważniejszy w przypadku, gdy porty złącza w sieci dystrybucyjnej mogą pozostać niewykorzystane, co często ma miejsce w architekturach sieci FTTx PON. W tym przypadku splitery optyczne są wykorzystywane do łączenia wielu abonenckich jednostek sieci optycznej (ONU) lub terminali sieci optycznej (ONT). Nie stanowi to problemu w przypadku niezamkniętych połączeń APC, gdzie sygnał jest odbijany od okładziny światłowodu, co skutkuje typowymi stratami odbicia na poziomie -65dB lub mniejszym. Sygnał z niezamkniętego złącza UPC zostanie jednak wysłany z powrotem w kierunku źródła światła, co spowoduje katastrofalnie wysoką stratę (ponad 14dB), co znacznie pogorszy wydajność modułu splittera.
Wybór właściwego fizycznego złącza kontaktowego
Patrząc na obecną technologię, jasne jest, że wszystkie opcje końcówek złącza wymienione w tym wpisie mają swoje miejsce na rynku. Rzeczywiście, jeśli weźmiemy na bok do Plastic Optical Fiber (POF) aplikacji, to może być zakończone z ostrym nożem rzemieślniczych i wydajność jest nadal uważane za wystarczająco dobre do stosowania w high-end przemysłu motoryzacyjnego. Gdy w specyfikacji należy uwzględnić również koszty i prostotę, a nie tylko wydajność optyczną, trudno jest twierdzić, że jedno złącze jest lepsze od innych. Dlatego wybór złącza UPC lub APC będzie zależał od konkretnych potrzeb. W przypadku aplikacji wymagających wysokiej precyzji sygnalizacji światłowodowej, APC powinno być brane pod uwagę w pierwszej kolejności, ale mniej czułe systemy cyfrowe będą równie dobrze działać przy użyciu UPC.
