Συνδέσεις οπτικών ινών Tutorial
Ο αριθμός των χρηστών κινητού Διαδικτύου και ο πολλαπλασιασμός των συνδεδεμένων συσκευών οδήγησαν στην εκθετική αύξηση της παγκόσμιας κίνησης στο διαδίκτυο. Η κυκλοφορία αυτή θα κάνει περισσότερους παρόχους δικτύων να αναβαθμίσουν τα δίκτυά τους και να εισαγάγουν περισσότερα οπτικά συγκροτήματα όπως καλώδια οπτικών ινών, υποδοχές οπτικών ινών, πομποδέκτη οπτικών ινών κλπ.
Η χρήση συνδετήρων οπτικών ινών υπήρξε η μεγαλύτερη ανησυχία στα συστήματα οπτικών ινών. Ενώ οι οπτικοί σύνδεσμοι ήταν κάποτε δύσκολες και δύσκολο να χρησιμοποιηθούν, οι κατασκευαστές συνδετήρων οπτικών ινών έχουν τυποποιήσει και απλοποιήσει τους οπτικούς συνδέσμους πολύ τα τελευταία χρόνια. Αυτό βελτιώνει την ευκολία χρήσης συνδετήρων οπτικών ινών, καθαρισμού συνδετήρων οπτικών ινών και τερματισμού σε συστήματα οπτικών ινών. Αυτό το σεμινάριο παρέχει μια εις βάθος ανάλυση συνδετήρων οπτικών ινών, συμπεριλαμβανομένης της δομής, των τύπων και των τάσεων της αγοράς για να σας βοηθήσει να επιλέξετε το σωστό οπτικό σύνδεσμο για τους οπτικούς συνδέσμους σας.
Τι είναι ο σύνδεσμος οπτικών ινών;
Ο σύνδεσμος οπτικών ινών ή ο βύσμα οπτικών ινών είναι ένα εξάρτημα για τον τερματισμό του άκρου του οπτικού καλωδίου οπτικών ινών και επιτρέπει ταχύτερη σύνδεση και αποσύνδεση από τη σύνδεση των ινών. Συνδέει μηχανικά και ευθυγραμμίζει τους πυρήνες των ινών για να περάσει επιτυχώς το φως. Ως εκ τούτου, ο σύνδεσμος οπτικών ινών έχει σημαντικό αντίκτυπο στην αξιοπιστία της μετάδοσης οπτικών ινών και στην απόδοση του συστήματος. Οι ποιοτικοί οπτικοί σύνδεσμοι χάνουν πολύ λίγο φως λόγω της αντανάκλασης ή της κακής ευθυγράμμισης των ινών.
Οι τύποι σύνδεσης οπτικών ινών είναι τόσο διαφορετικοί όσο οι εφαρμογές για τις οποίες αναπτύχθηκαν. Οι διαφορετικοί τύποι συνδετήρων έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά, διαφορετικά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα και διαφορετικές παραμέτρους απόδοσης. Όμως, όλες οι υποδοχές έχουν τα ίδια τρία βασικά εξαρτήματα: σύνδεσμο, σύνδεσμο, καλώδιο, διάταξη ζεύξης.
Σχήμα 1: Δομή σύνδεσης οπτικών ινών
Ferrule: ο σύνδεσμος λειτουργεί ως μηχανισμός ευθυγράμμισης ινών και συγκρατεί τις ίνες γυαλιού. Έχει ένα κεντρικό κέντρο που σχηματίζει μια σφιχτή λαβή στην ίνα. Οι φερρουάρες είναι συνήθως κατασκευασμένες από μέταλλο, κεραμικό ή ποιοτικό πλαστικό.
Κορδόνι συνδέσμου: είναι επίσης γνωστή ως το περίβλημα του συνδετήρα, το σώμα κρατά το χαλύβδινο τεμάχιο και συνδέεται με το χιτώνιο και ενισχύει τα μέλη του ίδιου του καλωδίου ινών. Συνήθως κατασκευάζεται από μέταλλο ή πλαστικό και περιλαμβάνει ένα ή περισσότερα συναρμολογημένα κομμάτια τα οποία κρατούν την ίνα στη θέση της.
Συσκευή ζεύξης: η συσκευή ζεύξης είναι ένα μέρος του σώματος του συνδετήρα που διατηρεί τον σύνδεσμο στη θέση του όταν συνδέεται σε άλλη συσκευή, όπως ο συζεύκτης διαφράγματος και ο οπτικός πομποδέκτης.
Βασικά χαρακτηριστικά των υποδοχών οπτικών ινών
Τύποι συνδετήρων οπτικών ινών
Σύμφωνα με τις διαφορετικές μεθόδους ταξινόμησης, οι οπτικές ίνες μπορούν να χωριστούν σε διαφορετικούς τύπους. Για παράδειγμα, σύμφωνα με την ακραία επιφάνεια του πείρου του συνδετήρα, μπορούν να χωριστούν σε PC, UPC και APC. Σύμφωνα με τα διαφορετικά μέσα μετάδοσης, οι σύνδεσμοι ινών μπορούν να χωριστούν σε συνδετήρες οπτικών ινών μονής και πολλαπλής σύνδεσης. Συνολικά, περίπου 100 συνδετήρες οπτικών ινών έχουν εισαχθεί στην αγορά, αλλά μόνο λίγοι αντιπροσωπεύουν το μεγαλύτερο μέρος της αγοράς. Εδώ είναι μια μείωση των συνδέσεων που έχουν ηγέτες της βιομηχανίας.
Εικόνα 2: Τύποι συνδετήρων οπτικών ινών
Υποδοχή LC : Ο συνδετήρας ίνας LC παρέχει έναν πλήρη σχεδιασμό απόδειξης και μικρό μέγεθος ιδανικό για εφαρμογές υψηλής πυκνότητας. Διατίθεται σε απλές και διπλές εκδόσεις. Και το βύσμα LC είναι εξοπλισμένο με 1.25mm ζιρκονία. Μπορεί να βελτιώσει την πυκνότητα του συνδετήρα οπτικών ινών στο πλαίσιο διανομής οπτικών ινών. Διαφορετικά, πρόκειται για ένα τυποποιημένο κεραμικό σύνδεσμο, που τελειώνει εύκολα με οποιαδήποτε κόλλα.
SC Connector : Ο σύνδεσμος SC fiber είναι ένας συνδετήρας snap-in με έναν σφιγκτήρα 2,5 mm που χρησιμοποιείται ευρέως για την εξαιρετική του απόδοση. Η ακραία όψη του πείρου χρησιμοποιεί περισσότερη μέθοδο λείανσης μοντέλου PC ή APC. Οι κεραμικές θηλιές τους παρέχουν ακριβή ευθυγράμμιση. Οι τυπικές υποδοχές οπτικών ινών SC έχουν ονομαστεί για 1000 κύκλους ζευγαρώματος. Τα χαρακτηριστικά υποδοχής SC με χαμηλή τιμή, περιλαμβάνουν απώλεια μικρής κυματισμού και υψηλή αντοχή σε θλίψη.
Συνδετήρας MPO / MTP : Το βύσμα MPO είναι το ακρωνύμιο της βιομηχανίας για το "push-on πολλαπλών ινών", με μηχανισμό απελευθέρωσης εισαγωγής ώθησης, παρέχει συνεπείς και επαναλαμβανόμενες διασυνδέσεις και διατίθεται με 8, 12 ή 24 ίνες. Το MTP® είναι εμπορικό σήμα της US Conec για υποδοχή MPO. Η υποδοχή MTP / MPO είναι κατασκευασμένη ειδικά για ένα καλώδιο κορδέλας πολλαπλών ινών.
FC Connector : Ο σύνδεσμος FC αναπτύχθηκε αρχικά από την NTT, Ιαπωνία. Το FC είναι κοντό για το FERRULE CONNECTOR. Χρησιμοποιεί επίσης ένα σφικτήρα 2,5 χιλιοστών, ο εξωτερικός τρόπος ενίσχυσης του είναι να χρησιμοποιήσει μεταλλικό χιτώνιο, στερεώνοντας τον τρόπο όπως ο σύνδεσμος. Οι σύνδεσμοι FC είναι κατασκευασμένοι με μεταλλικό περίβλημα και είναι επινικελωμένοι. Αυτός ο τύπος συνδέσμου είναι απλός στη δομή, άνετη λειτουργία.
Συνδετήρας ST : Ο σύνδεσμος ST έχει μια βάση μπαγιονέτ και ένα μακρύ κυλινδρικό κεραμικό (συνήθως) ή πολυμερές υποδοχέα 2,5 χιλ. Που συγκρατεί την ίνα. Τα περισσότερα ferrules είναι κεραμικά, αλλά μερικά είναι μέταλλο ή πλαστικό. Οι υποδοχές ST είναι κατασκευασμένες με μεταλλικό περίβλημα και είναι επινικελωμένες, μπορούν να εισάγονται και να αφαιρούνται από ένα καλώδιο οπτικών ινών τόσο γρήγορα όσο και εύκολα.
Συνδετήρας MT-RJ : Το MT-RJ είναι ένας σύνδεσμος διπλής όψης που χρησιμοποιείται με καλώδια οπτικών ινών μονής και πολυτροπικής οπτικής. Χρησιμοποιεί καρφίτσες για ευθυγράμμιση και έχει αρσενικές και θηλυκές εκδόσεις. Οι υποδοχές MT-RJ κατασκευάζονται με πλαστικό περίβλημα και παρέχουν ακριβή ευθυγράμμιση μέσω των μεταλλικών οδηγών καρφίτσας και των πλαστικών φερρουάρ. Η τυπική απώλεια εισαγωγής για συμβατούς συνδέσμους MT-RJ είναι 0,25dB για SMF και 0,35 dB για MMF.
MU Connector : Ο σύνδεσμος MU μοιάζει με μινιατούρα SC με φερρουάρ 1.25mm, με απλό σχεδιασμό push-pull και συμπαγές μικροσκοπικό σώμα. Χρησιμοποιείται για συμπαγείς πολλαπλές οπτικές υποδοχές και μηχανισμό αυτοεξυπηρέτησης για εφαρμογές backplane. Οι υποδοχές MU είναι οι οπτικοί σύνδεσμοι που έχουν μικρογραφίες και έχουν προχωρήσει στην εφαρμογή πυκνότητας και απόδοση.
Συνδετήρας DIN : Το DIN είναι συντομογραφία για το Deutsches Institut für Normung ή το Γερμανικό Ινστιτούτο Τυποποίησης, που είναι μια γερμανική ομάδα προτύπων μεταποιητικής βιομηχανίας. Η υποδοχή DIN περιλαμβάνει διάφορους τύπους καλωδίων που συνδέονται σε μια διεπαφή για τη σύνδεση συσκευών. Είναι στρογγυλό, με καρφίτσες διατεταγμένους σε κυκλικό μοτίβο. Συνήθως, ένας συνδετήρας DIN πλήρους μεγέθους έχει τρεις έως 14 ακίδες με διάμετρο 13,2 χιλιοστά. Αυτός ο τύπος συνδέσμου χρησιμοποιήθηκε ευρέως για πληκτρολόγια PC, όργανα MIDI και άλλο εξειδικευμένο εξοπλισμό.
Συνδετήρας E2000 : Ο σύνδεσμος οπτικών ινών E2000 διαθέτει μηχανισμό σύζευξης ώθησης και έλξης, με αυτόματο μεταλλικό κλείστρο στον συνδετήρα, όπως προστασία από την σκόνη και την ακτίνα λέιζερ. Μοντέλο σχεδιασμού για εύκολο και γρήγορο τερματισμό, που χρησιμοποιείται για εφαρμογές υψηλής ασφάλειας και υψηλής ισχύος. Η υποδοχή E2000 είναι διαθέσιμη για υπολογιστές Singlemode PC, APC και Multimode PC.
Σύνδεσμος SMA : Η Amphenol ανέπτυξε το SMA από το "Subminiature A", κατά συνέπεια SMA, υποδοχή μικροκυμάτων. Το μοντέλο 905 είχε ένα μηχανικό έμβολο με διάμετρο ακριβώς 1/8 ιντσών που συνδυάστηκε σε έναν επεξεργασμένο προσαρμογέα. Όταν οι προσαρμογείς δεν ήταν αρκετά ακριβείς για τις καλύτερες ίνες, ένα λαιμόκοψη που ένωσε με έναν προσαρμογέα Delrin για καλύτερη απόδοση απώλειας εισαγωγής. Αυτοί οι σύνδεσμοι εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε ορισμένα στρατιωτικά και βιομηχανικά συστήματα.
Συνδετήρας D4 : Ο σύνδεσμος D4 ήταν ίσως ο πρώτος συνδετήρας για τη χρήση κεραμικών ή υβριδικών κεραμικών / ανοξείδωτων χαλύβων. Είναι κλειδωμένο και ελατηριωτό, ο σφικτήρας έχει φλάντζα διαμέτρου 2.0mm. Οι σύνδεσμοι D4 διαθέτουν ένα υψηλής απόδοσης σύστημα στερέωσης με σπειρώματα και ένα κλειδωμένο σώμα για επαναληψιμότητα και δυνατότητα διασύνδεσης.
Προχωρώντας σε καλωδίωση υψηλής απόδοσης με συνδετήρα οπτικών ινών LC
Καθώς το περιβάλλον δικτύωσης γίνεται πιο περίπλοκο, απαιτούνται λύσεις υψηλής ταχύτητας και υψηλής πυκνότητας για την απλοποίηση της διαχείρισης καλωδίων στα κέντρα δεδομένων. Η υποδοχή σύνδεσης LC, ως ένας από τους ευρέως χρησιμοποιούμενους συνδετήρες ινών σε οπτικούς συνδέσμους, αποτελεί ιδανική λύση για αίθουσες τηλεπικοινωνιών υψηλής πυκνότητας, LAN και FTTH. Εδώ υπάρχουν τρεις υποδοχές σύνδεσης ινών για καλώδια υψηλής πυκνότητας και υψηλής απόδοσης.
Συνδετήρας Ινών Uniboot LC
Σε σύγκριση με τον τυπικό σύνδεσμο LC, ο σύνδεσμος σύνδεσης Uniboot LC μπορεί να αυξήσει περισσότερο από 60% χώρο σε καλωδιώσεις υψηλής πυκνότητας. Επειδή έχει λεπτότερο σώμα που συνδύαζε δύο ίνες σε μία μπότα. Με αυτή τη μοναδική δομή, το uniboot LC καλώδιο ινών και υποδοχή έχουν περισσότερα πλεονεκτήματα σε σχέση με τα παραδοσιακά καλώδια οπτικών ινών LC σε περιβάλλον καλωδίωσης υψηλής πυκνότητας.
Εικόνα 3: καλώδιο μονοκόμματος καλωδίου ινών LC έναντι κοινό καλώδιο σύνδεσης ινών
Διακόπτης σύνδεσης οπτικών ινών LC
Η αλλαγή της πολικότητας των ινών μπορεί να είναι χρονοβόρα και ενοχλητική, ειδικά σε περίπλοκες διαδικασίες καλωδίωσης. Ο διακόπτης σύνδεσης ίνας LC, όπως δείχνει το όνομά του, μπορεί να βοηθήσει τους διαχειριστές καλωδίων να λύσουν αυτό το πρόβλημα εύκολα. Αυτός ο τύπος βύσματος LC επιτρέπει την εναλλαγή της πολικότητας των ινών από ΑΒ σε ΑΑ χωρίς εργαλεία.
Εικόνα 4: Μεταγωγική υποδοχή σύνδεσης LC
Εξαιρετικά χαμηλής απώλειας βύσματος σύνδεσης ινών LC
Όπως προαναφέρθηκε, η απώλεια οπτικών ινών αποτελεί σημαντική παράμετρο για τη μέτρηση της ποιότητας ενός συνδετήρα. Ο πολύ χαμηλής απώλειας βύσμα LC έχει μέγιστη απώλεια εισόδου μόνο στα 0,12dB, γεγονός που μπορεί να εξασφαλίσει οπτική μετάδοση υψηλής ποιότητας.
Εικόνα 5: Σύνδεσμος οπτικών ινών εξαιρετικά χαμηλής απώλειας
Ανάλυση στην αγορά σύνδεσης οπτικών ινών
Τα τελευταία χρόνια, η παγκόσμια αγορά καθοδηγείται από την αυξανόμενη υιοθέτηση της τεχνολογίας οπτικών ινών. Και τα καλώδια οπτικών ινών χρησιμοποιούνται ευρέως για την αντικατάσταση καλωδίων χαλκού, τα οποία έχουν θετικό αντίκτυπο στην αγορά συνδετήρων οπτικών ινών. Ακολουθεί μια έκθεση σχετικά με την αγορά συνδετήρων οπτικών ινών στις ΗΠΑ από το 2014 έως το 2025 (εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ).
Εικόνα 6: Έκθεση της αγοράς των οπτικών ινών των ΗΠΑ από την Grand View Research
Από το διάγραμμα, μπορούμε να δούμε ότι η ανάγκη της αγοράς για το βύσμα MTP / MPO θα αυξηθεί τα επόμενα χρόνια. Η υποδοχή σύνδεσης LC εξακολουθεί να καταλαμβάνει τη μεγάλη αγορά οπτικών υποδοχών. Αυτά δείχνουν ότι οι οπτικές συνδέσεις υψηλής πυκνότητας, υψηλής ποιότητας και πολλαπλών ινών εξακολουθούν να έχουν μεγάλες βελτιώσεις. Και μπορούμε να προβλέψουμε ότι, καθώς αυξάνεται η ζήτηση για αποδοτική καλωδίωση και διαχείριση καλωδίων, οι οπτικές ίνες που παρέχουν εύκολη εγκατάσταση, χαμηλή απώλεια ινών και υψηλή απόδοση θα είναι η νέα τάση στις οπτικές επικοινωνίες.