Полировка оптоволоконных разъемов: ПК против UPC против APC

PC, UPC и APC — это три стиля полировки, наносимые на торцевую поверхность наконечника внутри оптоволоконного разъема. Полировка определяет, сколько света отражается обратно к источнику при каждом соединении - параметр, называемый обратными потерями. В этой статье объясняется, чем различаются эти три типа, как их идентифицировать в полевых условиях и какой из них указать для конкретного приложения.

Три польских типа, одна эволюция

Все три типа полировки разъемов решают одну и ту же фундаментальную проблему: когда торцы двух волокон встречаются внутри разъема, любой воздушный зазор между ними приводит к отражению света назад. Эта отраженная энергия -, называемая обратным отражением или оптическими обратными потерями (ORL) -, распространяется к лазерному источнику и может ухудшить качество сигнала, повысить частоту битовых ошибок или дестабилизировать аналоговые системы. Разница между PC, UPC и APC заключается в том, насколько агрессивно каждая конструкция атакует этот воздушный зазор.

Оригинальный плоский-полированный разъем 1970-х годов оставлял зазор, достаточно широкий, чтобы примерно 4% света отражалось обратно в систему (обратные потери -14 дБ). Это было отправной точкой. Следующие три типа полировки затягивали контакт по-разному:

ПК (физический контакт)заменил плоскую поверхность слегка выпуклым куполом в 1980-х годах. Из-за кривизны давление концентрируется в сердцевине волокна, заставляя две стеклянные поверхности входить в прямой контакт. Обратные потери улучшились примерно до -40 дБ. ПК стал включенным по умолчаниюранние типы разъемов SC, FC и ST, но большой радиус купола по-прежнему оставлял широкое пятно контакта, допускающее несовершенства. Вы по-прежнему найдете полировку ПК на устаревшем телекоммуникационном оборудовании -, она работает, но является самой слабой из трех и редко используется в новых сборках.

UPC (ультрафизический контакт)это не новый дизайн, а улучшенный процесс полировки, примененный к тому же куполу. Расширенный цикл полировки обеспечивает более качественную обработку поверхности и меньший радиус кривизны, что позволяет более точно прижимать сердцевины волокон друг к другу. Возвратные потери достигают -50 дБ или выше, - что в десять- раз выше, чем на ПК. Это рабочая лошадка. Голубое телоОдномодовые патч-корды LC UPC-сегодня находятся практически в каждом центре обработки данных, корпоративной стойке и городской полке DWDM. Если никто не указал иное, скорее всего, ваши разъемы UPC. Единственное предостережение: повторяющиеся циклы соединения могут поцарапать купол и со временем ухудшить обратные потери, поэтому проверка и очистка перед каждым соединением не являются обязательными -, именно это обеспечивает работу UPC в соответствии с номинальными характеристиками.

APC (угловой физический контакт)использует принципиально иной подход. Вместо перпендикулярного купола торцевая поверхность наконечника отполирована под углом 8- градусов. Отраженный свет больше не проходит обратно по сердцевине - он выходит в оболочку волокна и рассеивается. Нет зеркального эффекта. Возвратные потери достигают -60 дБ или выше, что составляет 0,0001% отраженной мощности. APC заслуживает более глубокого рассмотрения, поскольку его поведение существенно отличается от PC и UPC, поэтому существует собственный набор правил, описанных в следующем разделе.

Децибелы являются логарифмическими, поэтому пробелы в этой таблице гораздо шире, чем кажутся. Скачок с -40 дБ (ПК) до -60 дБ (APC) не является «лучше на 50 %», а представляет собой 100-кратное снижение отраженной мощности.

Почему APC важнее цифр

Спецификация -60 дБ на бумаге впечатляет, но реальное преимущество APC проявляется в конкретном сценарии развертывания, с которым UPC плохо справляется: несопряженные порты.

В сетях FTTH с использованиемОптические разветвители ПЛК, абонентские порты часто остаются неактивными во время первоначального развертывания - дома еще не подключены. Каждый несопряженный разъем UPC на этом разветвителе действует как зеркало, отражая весь падающий свет обратно к оптическому линейному терминалу. Умножьте это на восемь или шестнадцать открытых портов, и совокупное обратное отражение может нарушить работу активных абонентов, использующих одну и ту же ветвь сплиттера. При использовании APC несопряженные порты не являются-проблемой. Угловой наконечник отклоняет свет на оболочку независимо от того, присутствует второе волокно или нет. Именно это единственное поведение объясняет, почему стандарты GPON, XGS-PON и 50G-PON требуют применения APC во всей оптической распределительной сети.

Помимо PON, APC является стандартом для наложения видеосигнала CATV и RF, распределенных антенных систем, двунаправленного WDM, оптических цепей с усилением высокой-мощности и когерентной оптики, использующей модуляцию PAM4 или 16QAM - для любой системы, в которой отраженная энергия, попадающая повторно в резонатор лазера, причиняет измеримый вред.

Одно важное ограничение: полировка APC доступна только в одном-режиме. Многомодовые системы (OM3, OM4, OM5) гораздо менее чувствительны к обратному отражению и стандартизируются на UPC или ПК. Если в вашем проекте используется многомодовое волокно, APC неприменим.

Как идентифицировать разъемы ПК, UPC и APC в полевых условиях

Неправильная полировка разъемов приводит к несоответствию соединений, выходу из строя соединений и повреждению наконечников. Вот как отличить их четырьмя способами: от самого быстрого до самого надежного.

1. Цвет корпуса разъема

Самая быстрая проверка. Отраслевая конвенция по цвету:

Зеленый означает, что APC - всегда. Синий означает UPC в одиночном-режиме или ПК на старом оборудовании. Многомодовые разъемы соответствуют цвету волокна (голубой, пурпурный, бежевый). Соответствиеоптоволоконный адаптерили перегородка будет иметь тот же цвет, поэтому зеленый адаптер поддерживает только зеленые разъемы.

2. Печатная маркировка

Большинство патч-кордов с заводской-заделкой иоптоволоконные косичкинапечатайте тип полировки непосредственно на корпусе разъема или на оболочке кабеля рядом с разъемом. Найдите такой текст, как «LC/UPC», «SC/APC» или «FC/PC». Если на этикетке указано только «LC» или «SC» без обозначения полировки, то почти наверняка производители UPC - рассматривают UPC как значение по умолчанию и иногда опускают этикетку.

3. Торцевая поверхность наконечника под оптоволокном

Это окончательный метод идентификации. Под оптическим увеличением 200x или 400x наконечник UPC или PC показывает круглую центрированную сердцевину волокна с рисунком отражения, сосредоточенным на сердцевине -, поверхность перпендикулярна зрителю. Наконечник APC выглядит заметно иначе: рисунок отражения смещен, потому что угол в 8- градусов смещает отраженный свет от центра. После небольшой практики разница сразу станет очевидна. Если вы регулярно проверяете разъемы, вы сразу начнете узнавать торцевые поверхности APC.

4. Физические ощущения во время спаривания

Разъемы APC с корпусами со шпонками (например, SC/APC) имеют ширину ключа, отличную от SC/UPC, что физически затрудняет вставку в неправильный адаптер. Разъемы LC не имеют этой механической маркировки, поэтому LC/APC можно принудительно подключить к адаптеру LC/UPC -, и именно поэтому проверка цвета и этикетки имеет значение, прежде чем что-либо вставлять.

Что происходит, когда вы соединяете APC с UPC

Это заслуживает отдельного внимания, поскольку последствия не являются теоретическими. Когда зеленый разъем APC подключается к синему адаптеру UPC - или наоборот -, угловая торцевая поверхность встречается с плоским куполом. Две поверхности соприкасаются лишь на тонкой полоске контакта, создавая массивный воздушный зазор на большей части сердцевины волокна. Вносимые потери резко превышают 1 дБ. Возвратные потери рушатся. А внеосевое давление стирает обе поверхности наконечника, оставляя царапины, которые невозможно очистить.

Поврежденные наконечники обычно невозможно повторно-полировать - разъем или пигтейл необходимо отрезать и заменить. Одна несовпадающая пара во время-ночного технического обслуживания может привести к много-часовому отключению электроэнергии. Профилактика проста: проверяйте цвет, читайте этикетку, никогда не пытайтесь выполнить соединение, которое кажется неправильным.

Выбор подходящей полироли для разъемов для вашего применения

Разъемы для ПК вышли из массового использования. Если на вашем предприятии все еще используются устаревшие телекоммуникационные устройства, замените их.оптоволоконные разъемыдоступны, но переход на UPC во время следующего периода обслуживания — дешевое обновление.

UPC охватывает самый широкий спектр применений. Корпоративная локальная сеть, межсоединения центров обработки данных, городской Ethernet, передача DWDM - всего цифрового, где бюджет обратных потерь допускает -50 дБ. Детали недорогие, экосистема развита, а производительность доказана.

APC — правильный выбор, когда обратное отражение повышает производительность системы: пассивные оптические сети FTTx, наложение CATV/RF, DAS, WDM, когерентная оптика и любая архитектура, работающая через оптические разветвители с потенциально несопряженными портами. Надбавка к цене составляет от 10 до 30 процентов по сравнению с эквивалентными деталями UPC. Для установки в полевых условиях FTTH:Быстрые разъемы SC APCеще больше снизьте эту стоимость-за-разводку за счет отказа от эпоксидной смолы и полировки -, технический специалист может подключить ответвительный кабель менее чем за минуту.

Какую бы полировку вы ни выбрали, никогда не смешивайте APC и UPC в месте соединения. Если сеть переключается между типами полировки, передача обслуживания должна происходить на медиаконвертере, сплиттере или ONU -, а не через адаптер.

Чистка и обслуживание

Спросите любого специалиста по оптоволокну, что снижает производительность разъема, и ответ — грязь. Частица на торце наконечника может увеличить вносимые потери более чем на 1 дБ и разрушить обратные потери. Перед соединением осмотрите каждую торцевую поверхность при увеличении 200x или 400x с помощью оптоволокна. Сначала высушите кассетный очиститель. Если загрязнение сохраняется, промокните-затем-высушите IPA. Пропустите сжатый воздух -, он заталкивает частицы в вершину наконечника вместо того, чтобы удалять их.

Разъемы UPC изнашиваются быстрее при повторяющихся циклах соединения, чем разъемы APC, поэтому, если в ходе планового тестирования в канале UPC обнаруживаются ползучие потери, причиной может быть изношенный наконечник. Манжеты APC лучше выдерживают циклы повторного подключения, но они по-прежнему требуют такой же дисциплины по очистке-перед-сочленением. Для каналов PON на базе APC-добавьте измерение обратных потерь в контрольный список приемки - один только измеритель мощности не сможет зафиксировать разъем с плохими характеристиками полировки под углом.

Куда движется технология полировки соединителей

50G-PON и когерентная оптика в городских сетях и сетях доступа еще больше ужесточают-допуски на отражения. APC все чаще используется по умолчанию для любого высокоскоростного одномодового-канала связи, использующего расширенную модуляцию. Автоматическая полировка и интерферометрический контроль сократили разрыв в вносимых потерях между APC и UPC -, что осталось, так это преимущество обратных потерь, и это физика: угол в 8 градусов - это структурное преимущество, которое не может повторить ни одна плоская полировка.

Итог: UPC для цифровых технологий, APC для всего, что-чувствительно к отражению света. Подбирайте типы полировки вплотную, следите за чистотой наконечников, а все остальное сделают разъемы.

Часто задаваемые вопросы