Оптоволоконный коннектор: важная часть оконцовки оптоволокна

Волоконная оптика используется в различных областях фотоники. Для удобства соединения и сопряжения оптоволоконные кабели обычно оснащаются разъёмами. Эти разъёмы выпускаются в различных конфигурациях и вариантах. Отрасли срочно необходим разъём с низкими потерями, низкой стоимостью, более простой концевой заделкой или решающий другие проблемы. В результате на рынке представлено около 100 разновидностей разъёмов, но лишь немногие из них занимают большую часть рынка. Сегодня в блоге Fiber-Mart мы расскажем вам об этих распространённых разъёмах.

Типы оптоволоконных разъемов

Обычно используемые типы оптоволоконных разъемов включают SC, FC, LC, ST, MU, E2000, MTRJ, SMA, DIN, а также MTP и MPO и т. д. Они широко используются для оконцовки оптоволоконных кабелей, таких как оптоволоконные пигтейлы, оптоволоконные патч-корды и т. д.

	Разъём LC (Lucent) — диаметр наконечника = 1,25 мм. Разъёмы LC лицензированы Lucent и имеют конструкцию с защёлкой, обеспечивающую надёжное крепление при монтаже в стойку. Разъёмы LC доступны в одномодовом и многомодовом исполнении. Внешне разъёмы LC напоминают стандартный телефонный разъём RJ45. Внутри они представляют собой миниатюрную версию разъёма SC. Разъёмы этого типа обычно используются для подключения модулей SFP-трансиверов к маршрутизаторам/коммутаторам. Например, оптические интерфейсы SFP-трансиверов Cisco оснащены разъёмами LC.
	Разъём SC (абонентский разъём) — диаметр наконечника = 2,5 мм. Разъём SC становится всё более популярным в одномодовых оптоволоконных телекоммуникационных и аналоговых линиях кабельного телевидения, а также в полевых линиях связи. Но чаще всего он используется для подключения GBIC (100Base-FX) к маршрутизаторам/коммутаторам. Высокоточная керамическая конструкция наконечника оптимально подходит для выравнивания одномодовых оптических волокон. Квадратный внешний профиль разъёма в сочетании с механизмом соединения Push-Pull обеспечивает большую плотность размещения разъёмов в приборах и коммутационных панелях. Внешний корпус с ключом предотвращает чувствительность к вращению и повреждение торца волокна. Также доступны многомодовые версии этого разъёма. Типичное вносимое затухание разъёма SC составляет около 0,3 дБ.
	Разъём ST (прямой наконечник) — диаметр наконечника = 2,5 мм. Высокоточный керамический наконечник разъёма ST позволяет использовать его как с многомодовыми, так и с одномодовыми волокнами. Байонетный механизм соединения с ключом и фиксацией разъёма нажатием и поворотом предотвращает чрезмерное затягивание и повреждение конца волокна. Вносимые потери разъёма ST составляют менее 0,5 дБ, при этом обычно достигаются типичные значения 0,3 дБ. Разъём ST широко используется как в полевых, так и в внутренних волоконно-оптических локальных сетях, например, в оптических кроссах (ODF). Кроме того, разъём ST используется для подключения GBIC-трансиверов, обычно для 100Base-F.
	Разъём FC (феррул) — диаметр феррула = 2,5 мм. FC стал предпочтительным разъёмом для одномодовых волокон и используется в основном в волоконно-оптических приборах, одномодовых волоконно-оптических компонентах и в высокоскоростных волоконно-оптических линиях связи. Этот высокоточный керамический разъём оснащён противовращательным ключом, снижающим повреждение торца волокна и чувствительность к вращательному выравниванию волокна. Ключ также используется для повторяемого выравнивания волокон в оптимальном положении с минимальными потерями. Доступны также многомодовые версии этого разъёма. Типичное вносимое затухание разъёма FC составляет около 0,3 дБ.
	Разъём MU (миниатюрный) — диаметр наконечника = 1,25 мм. MU — это компактный SC-разъём. Он имеет тот же тип соединения (push/pull), но позволяет разместить два канала в той же зоне, что и один SC-разъём. MU был разработан компанией NTT. Это популярный тип разъёма в Японии. Он применяется в высокоскоростной передаче данных, голосовых сетях, телекоммуникациях и в системах плотного спектрального уплотнения (DWDM). Разъёмы MU также используются в нескольких оптических соединениях и в качестве самоудерживающегося механизма в объединительных платах.
	Разъём MTRJ (механический переносной регистровый разъём) — диаметр наконечника = 2,45×4,4 мм. MT-RJ — дуплексный разъём, в котором оба волокна находятся в одном полимерном наконечнике. Он использует штырьки для выравнивания и имеет версии «папа» и «мама». Только многомодовый, оконцовка производится только методом предварительной полировки/сварки.
	Разъём E2000 — диаметр наконечника = 2,5 мм. Разъём E2000 — это пластиковый разъём типа «push-pull», разработанный компанией Diamond. E2000 разработан как усовершенствованный вариант разъёма SC благодаря наличию защёлки, которая удерживает разъём, постоянно на месте пылезащитного колпачка и уменьшенному размеру. Встроенный пылезащитный колпачок всегда остаётся на разъёме, защищая наконечник и блокируя вредное лазерное излучение при отсоединении разъёма. E2000 доступен для одномодовых и многомодовых оптических кабелей.
	Разъём SMA (субминиатюрный A) — диаметр наконечника = 3,14 мм. Благодаря конструкции из нержавеющей стали и резьбовому механизму фиксации волокна с низкой точностью этот разъём используется в основном в приложениях, требующих ввода мощных лазерных лучей в многомодовые волокна с большой сердцевиной. Типичные области применения включают системы передачи лазерного луча в медицине, биомедицине и промышленности. Типичное вносимое затухание разъёма SMA превышает 1 дБ.
	Разъём DIN — диаметр наконечника = 2,5 мм. Разъём DIN — это металлический винтовой разъём, разработанный компанией Siemens. Его в основном использует Deutsch Telecom. Этот разъём хорошо подходит для случаев, когда требуется прочность металлического винтового разъёма, но недостаточно места для разъёма FC.
	Разъем MTP и MPO — MTP и MPO являются совместимыми ленточными волоконными разъемами на основе ферулы MT, которые обеспечивают быстрое и надежное соединение до 12 волокон. Они предназначены для установок, требующих большого количества волоконных соединений. До 12 волокон в ленте зачищаются до оболочки 125 мкм и вставляются в параллельные канавки, расположенные с интервалом 250 мкм. Ферула также имеет два отверстия диаметром 0,7 мм, идущие параллельно волокнам на внешней стороне ферулы. Эти два отверстия содержат прецизионные металлические направляющие штифты, которые выравнивают волокна с жесткими допусками. Разъемы MTP и MPO имеют конструкцию разъема «папа» и «мама». Разъемы «папа» имеют два направляющих штифта, а разъемы «мама» — нет. Обоим типам разъемов нужен адаптер для сопряжения пары разъемов «папа» и «мама». Поскольку разъемы MTP и MPO пытаются выровнять так много волокон одновременно, их затухание связи обычно больше, чем у разъемов для одного волокна.

История различных типов разъемов

Разъем ST — старейшая конструкция разъемов, до сих пор широко используемых. Это был первый разъем с наконечником 2,5 мм. Разъемы FC и DIN были усовершенствованы по сравнению с разъемом ST за счет: изоляции натяжения кабеля от наконечника, фиксации положения наконечника для угловой полировки и навинчивания на адаптер для более надежного соединения. Затем был разработан разъем SC, чтобы избежать необходимости каждый раз закручивать и откручивать разъем и снизить стоимость за счет формовки вместо механической обработки разъема. Большим преимуществом этого разъема Push/Pull по сравнению с разъемом FC является то, что между разъемами на патч-панелях требуется меньше места. E-2000 был разработан как усовершенствование конструкции разъема SC за счет: защелки, которая удерживает разъем, всегда на месте пылезащитного колпачка и меньшего размера. С увеличением плотности патч-панелей были разработаны разъемы LC и MU, чтобы уменьшить необходимое для разъемов пространство на патч-панелях. Оба этих разъема используют наконечник 1,25 мм. Затем был разработан разъём MT-RJ, позволяющий объединить передающие и приёмные волокна в один разъём. Это был первый разъём с наконечником MT, а не диаметром 2,5 мм или 1,25 мм. Затем был разработан разъём MTP, позволяющий ещё больше увеличить плотность волокон. В настоящее время в наконечнике MT разъёма MTP размещается 12 волокон, однако разрабатывается версия с 24 волокнами.

Существует множество других факторов, влияющих на развитие этих различных типов разъемов. Именно поэтому существует множество различных типов разъемов. На самом деле, существуют не только эти типы разъемов. На рынке представлено множество специализированных разъемов для различных применений.

Подготовка торцевой поверхности разъема

После того, как оптическое волокно оканчивается определённым разъёмом, подготовка торца разъёма определяет величину потерь на отражение (также известных как обратное отражение). Обратное отражение — это соотношение между светом, распространяющимся через разъём в прямом направлении, и светом, отражённым обратно в источник света поверхностью разъёма. Минимизация обратного отражения имеет большое значение в высокоскоростных и аналоговых волоконно-оптических линиях связи, использующих источники с узкой шириной линии, такие как DFB-лазеры, которые подвержены скачкам мод и флуктуациям выходного сигнала.

Плоская полировка — плоская полировка поверхности разъема приведет к отражению звука около -16 дБ (4%).
Полировка PC — полировка физического контакта (PC) приводит к слегка искривленной поверхности разъема, что обеспечивает физический контакт торцов волокон сопрягаемых пар разъемов. Это устраняет контакт между волокном и воздухом, что приводит к отражению звука от -30 до -40 дБ. Полировка PC — наиболее распространенный способ подготовки торцов разъемов, используемый в большинстве случаев.

Полировка UPC/SPC — при полировке Super PC (SPC) и Ultra PC (UPC) длительный цикл полировки улучшает качество поверхности разъема, обеспечивая уровень отражения от -40 до -55 дБ и < -55 дБ соответственно. Эти типы полировки используются в высокоскоростных цифровых волоконно-оптических системах передачи данных.

APC Polish — полировальный состав Angled PC (APC) добавляет к торцу разъема угол 8 градусов. С помощью этого полировочного состава можно легко добиться отражения обратного сигнала <-60 дБ.