Tutorial de connector de fibra òptica
El nombre d’usuaris d’Internet mòbil i la proliferació de dispositius connectats han provocat un creixement exponencial del trànsit global d’Internet. Aquest trànsit farà que més proveïdors de xarxes actualitzin les seves xarxes i introdueixin més muntatges òptics com cables de fibra òptica, connector de fibra òptica, transceptor de fibra òptica, etc.
L’ús de connectors de fibra òptica ha estat la major preocupació en sistemes de fibra òptica. Mentre que els connectors òptics eren una vegada manejables i difícils d’utilitzar, els fabricants de connectors de fibra òptica tenen connectors òptics estandarditzats i simplificats en els darrers anys. Això millora la comoditat d’ús de connectors de fibra òptica, neteja i terminació de connectors de fibra òptica en sistemes de fibra òptica. Aquest tutorial proporciona una anàlisi en profunditat dels connectors de fibra òptica, incloent-hi la seva estructura, tipus i tendències de mercat per ajudar-vos a seleccionar el connector òptic adequat per als vostres enllaços òptics.
Què és el connector de fibra òptica?
El connector de fibra òptica o el connector de fibra òptica és un component per acabar el cable de fibra òptica i permet una connexió i desconnexió més ràpida que el splicing de fibra. Es munta mecànicament i alinea els nuclis de fibra per passar la llum amb èxit. Per tant, el connector de fibra òptica té un impacte important en la fiabilitat de la transmissió de fibra òptica i en el rendiment del sistema. Els connectors òptics de qualitat perden molt poca llum a causa de la reflexió o la mala alineació de les fibres.
Els tipus de connector de fibra òptica són tan diversos com les aplicacions per a les quals van ser desenvolupats. Els diferents tipus de connectors tenen diferents característiques, diferents avantatges i desavantatges i diferents paràmetres de rendiment. Però tots els connectors tenen els mateixos tres components bàsics: virolla, cos del connector, cable, dispositiu d'acoblament.
Figura 1: estructura del connector de fibra òptica
Virola: la virolla actua com a mecanisme d’alineació de fibres i subjecta la fibra de vidre. Té un centre buidat que forma una agafada estreta a la fibra. Les femelles normalment es fan de metall, ceràmica o plàstic de qualitat.
Cos del connector: també conegut com a carcassa del connector, el cos sosté la virolla i es fixa a la jaqueta i reforça els membres del mateix cable de fibra. Normalment es construeix de metall o plàstic i inclou una o més peces muntades que mantenen la fibra en el seu lloc.
Dispositiu d’acoblament: el dispositiu d’acoblament és una part del cos del connector que manté el connector en lloc quan s’uneix a un altre dispositiu com ara l’acoblador de compartiment i el transceptor òptic.
Característiques principals dels connectors de fibra òptica
Tipus de connectors de fibra òptica
Segons els diferents mètodes de classificació, els connectors de fibra òptica es poden dividir en diferents tipus. Per exemple, segons la superfície final del pin del connector, es poden dividir en PC, UPC i APC. Segons els diferents suports de transmissió, els connectors de fibra es poden dividir en connectors de fibra òptica monomode i multimode. En total, s'han introduït al mercat uns 100 connectors de fibra òptica, però només uns pocs representen la majoria del mercat. Aquí hi ha un resum dels connectors que han estat els líders de la indústria.
Figura 2: tipus de connector de fibra òptica
Connector LC : el connector de fibra LC proporciona un disseny totalment resistent i una mida petita perfecta per a aplicacions d'alta densitat. Està disponible en versions simplex i dúplex. I el connector LC es presenta amb un casquet de zirconi de 1,25 mm. Pot millorar la densitat del connector de fibra òptica al marc de distribució de fibra òptica. En cas contrari, es tracta d'un connector estàndard de virola de ceràmica, que es tanca fàcilment amb qualsevol adhesiu.
Connector SC : el connector de fibra SC és un connector de connexió a pressió amb una virolla de 2,5 mm que s’utilitza àmpliament pel seu excel·lent rendiment. La cara final del pin s'utilitza més PC o mètode de rectificat de model APC. Les seves casquets de ceràmica proporcionen una alineació precisa. Els connectors de fibra òptica SC corresponents estan classificats per a 1000 cicles d’acoblament. Les característiques del connector SC amb un preu baix, comporten pèrdues de petites ondulacions i una alta resistència a la compressió.
Connector MPO / MTP : el connector MPO és l'acrònim de la indústria de "Multi-fiber Push On", amb mecanisme de llançament d'inserció presencial, que proporciona interconnexions coherents i repetibles i disponibles amb 8, 12 o 24 fibres. MTP® és una marca comercial del connector US Conec per MPO. El connector MTP / MPO es fabrica específicament per a un cable cinta multifibra.
Connector FC : el connector FC va ser desenvolupat originalment per NTT, Japó. FC és l'abreviatura de FERRULE CONNECTOR. També utilitza una virola de 2,5 mm, la seva forma de reforç exterior consisteix a utilitzar una funda metàl·lica, la forma de fixació com a tensor. Els connectors FC es construeixen amb una carcassa metàl·lica i estan niquelats. Aquest tipus de connector és d’estructura senzilla i un funcionament convenient.
Connector ST : el connector ST té una muntura de baioneta i una goma cilíndrica de 2.5mm de ceràmica (generalment) o de polímer per subjectar la fibra. La majoria de les manetes són de ceràmica, però algunes són de metall o plàstic. Els connectors ST es construeixen amb una carcassa metàl·lica i estan niquelats, es poden inserir i treure d'un cable de fibra òptica de forma ràpida i senzilla.
Connector MT-RJ : MT-RJ és un connector dúplex usat amb cables de fibra òptica monomode i multimode. Utilitza agulles per alinear-se i té versions masculines i femenines. Els connectors MT-RJ es construeixen amb una carcassa de plàstic i proporcionen una alineació exacta a través de les seves agulles de guia metàl·liques i de plecs de plàstic. La pèrdua típica d’inserció per a connectors MT-RJ coincidents és de 0,25 dB per SMF i 0,35 dB per MMF.
Connector MU : el connector MU sembla un SC en miniatura amb un casquet de 1,25 mm, amb un simple disseny push-pull i un cos compacte en miniatura. S'utilitza per a connectors múltiples òptics compactes i per mecanismes auto-retencionals per a aplicacions de backplane. Els connectors MU són els connectors òptics que miniaturitzaven i eren avançats en l'aplicació i rendiment de densitat.
Connector DIN : DIN és una abreviatura de Deutsches Institut für Normung o Institut alemany de normalització, que és un grup alemany d'estàndards de la indústria manufacturera. El connector DIN inclou diversos tipus de cables que es connecten a una interfície per connectar dispositius. És rodó, amb agulles disposades en un patró circular. Normalment, un connector DIN de mida completa té de tres a 14 pins amb un diàmetre de 13,2 mm. Aquest tipus de connector es va utilitzar àmpliament per a teclats de PC, instruments MIDI i altres equips especialitzats.
Connector E2000 : el connector de fibra òptica E2000 té un mecanisme d'acoblament push-pull, amb l'obturador metàl·lic automàtic al connector com a protecció de pols i raigs làser. Disseny d'una sola peça per a una terminació fàcil i ràpida, usada per a aplicacions d'alta seguretat i alta potència. Connector E2000 disponible per a PC Singlemode, APC i PC multimode.
Connector SMA : Amphenol va desenvolupar el SMA des del connector "Subminiature A" per tant SMA, microones. El model 905 tenia una virola mecanitzada amb un diàmetre exactament de 1/8 de polzada que es va unir en un adaptador mecanitzat. Quan els adaptadors no eren prou precisos per millorar les fibres, es tractava d’una virolla amb un coll amb un adaptador Delrin per millorar el rendiment de la inserció. Aquests connectors encara estan en ús en alguns sistemes militars i industrials.
Connector D4 : el connector D4 va ser probablement el primer connector que utilitza casquets ceràmics o híbrids de ceràmica / acer inoxidable. Està envoltada i carregada de molla, la virolla té una virola de 2,0 mm de diàmetre. Els connectors D4 tenen un sistema de muntatge per roscar d'alt rendiment i un cos amb clau per a la repetibilitat i la compatibilitat.
Trasllat a un cablejat d'alta eficiència amb connector de fibra LC
Com l’entorn de la xarxa s’està complicant, calen solucions d’alta velocitat i alta densitat per simplificar la gestió dels cables als centres de dades. El connector de fibra LC, com un dels connectors de fibra àmpliament utilitzats en enllaços òptics, proporciona una solució ideal per a sales de telecomunicacions d'alta densitat, xarxes LAN i FTTH. Aquí hi ha tres connectors de fibra LC per a sistemes de cablejat d'alta densitat i alta eficiència.
Connector de fibra LC Uniboot
Comparat amb el connector LC estàndard, el connector de fibra uniboot LC pot augmentar més del 60% d’espai en el cablejat d’alta densitat. Perquè té un cos més prim que combina dues fibres en una bota. Amb aquesta estructura única, el cable de fibra i el connector uniboot de LC tenen més avantatges sobre els cables de connexió de fibra LC tradicionals en un entorn de cablejat d'alta densitat.
Figura 3: cable de connexió de fibra de fibra òptica contra uniboot vs cable de connexió de fibra comú
Connector de fibra LC commutable
La modificació de la polaritat de la fibra pot ser molt llarga i molesta, especialment en el cas del procés de cablejat complex. El connector de fibra commutable LC, com el seu nom indica, pot ajudar els gestors de cable a resoldre aquest problema fàcilment. Aquest tipus de connector LC permet canviar la polaritat de la fibra de AB a AA sense cap eina.
Figura 4: connector de fibra LC commutable
Connector de fibra LC de baixa pèrdua
Com s'ha esmentat anteriorment, la pèrdua de fibra òptica és un paràmetre important per mesurar la qualitat d'un connector. El connector LC de baixa pèrdua té la pèrdua màxima d'inserció només a 0,12 dB, la qual cosa garanteix una transmissió òptica de gran qualitat.
Figura 5: connector de fibra òptica de baixa pèrdua
Anàlisi del mercat de connectors de fibra òptica
En els darrers anys, el mercat global ha estat impulsat per l’adopció creixent de tecnologia de fibra òptica. I els cables de fibra òptica s’utilitzen àmpliament per substituir els cables de coure, que tenen un impacte positiu en el mercat dels connectors de fibra òptica. A continuació, es mostra un informe sobre el mercat de connectors de fibra òptica dels EUA del 2014 al 2025 (milions de dòlars EUA).
Figura 6: informe de mercat dels connectors de fibra òptica dels Estats Units de Grand View Research
Des del gràfic, veiem que la necessitat del mercat del connector MTP / MPO creixerà en els propers anys. El connector de fibra LC encara ocupa el principal mercat de connector òptic. Aquestes demostren que els connectors d’alta densitat, d'alta qualitat i multifibres continuen tenint grans millores. I podem anticipar que, a mesura que la demanda creixent de cablejat eficient i gestió de cables, els connectors de fibra òptica que facilitin la instal·lació, la pèrdua de fibra i l'alt rendiment siguin la nova tendència en comunicacions òptiques.
