Lucidatura del connettore in fibra: PC, UPC e APC

PC, UPC e APC si riferiscono a tre stili di lucidatura applicati all'estremità della ghiera all'interno di un connettore in fibra ottica. La lucidatura determina la quantità di luce riflessa verso la sorgente ad ogni connessione - un parametro chiamato perdita di ritorno. Questo articolo analizza le differenze tra i tre tipi, come identificarli sul campo e quale specificare per una determinata applicazione.

Tre tipi polacchi, una evoluzione

Tutti e tre i tipi di lucidatura dei connettori risolvono lo stesso problema fondamentale: quando due facce terminali della fibra si incontrano all'interno di un connettore, qualsiasi spazio d'aria tra di loro fa sì che la luce venga riflessa all'indietro. L'energia riflessa - chiamata riflessione posteriore o perdita di ritorno ottico (ORL) - viaggia verso la sorgente laser e può degradare la qualità del segnale, aumentare i tassi di errore di bit o destabilizzare i sistemi analogici. La differenza tra PC, UPC e APC è l'aggressività con cui ogni progetto attacca quel traferro.

Il connettore piatto-lucido originale degli anni '70 lasciava uno spazio sufficientemente ampio da far rimbalzare circa il 4% della luce nel sistema (perdita di ritorno di -14 dB). Questo è stato il punto di partenza. I tre tipi di lucidatura che seguirono serrarono ciascuno il contatto in modo diverso:

PC (contatto fisico)sostituì la superficie piana con una cupola leggermente convessa negli anni '80. La curvatura concentrava la pressione sul nucleo della fibra, costringendo le due facce di vetro a contatto diretto. La perdita di ritorno è migliorata a circa -40 dB. Il PC è diventato l'impostazione predefinitai primi tipi di connettori SC, FC e ST, ma l'ampio raggio della cupola lasciava comunque un'ampia zona di contatto che tollerava le imperfezioni. Troverai ancora miglioramenti per PC su dispositivi di telecomunicazioni legacy - funziona, ma ha le prestazioni più deboli dei tre e raramente specificato per le nuove build.

UPC (contatto ultra fisico)non si tratta di un nuovo design ma di un migliore processo di lucidatura applicato alla stessa cupola. Un ciclo di lucidatura prolungato produce una finitura superficiale più fine e un raggio di curvatura più stretto, che preme insieme i nuclei delle fibre in modo più preciso. La perdita di ritorno raggiunge -50 dB o meglio - un miglioramento di dieci-volte rispetto al PC. Questo è il cavallo di battaglia. Corpo bluCavi di connessione a modalità singola-LC UPCsono presenti praticamente in ogni data center, rack aziendale e scaffale DWDM metropolitano oggi in produzione. Se nessuno ha specificato diversamente, è probabile che i tuoi connettori siano UPC. L'unico avvertimento: cicli di accoppiamento ripetuti possono graffiare la cupola e ridurre la perdita di ritorno nel tempo, quindi l'ispezione e la pulizia prima di ogni connessione non sono facoltative - è ciò che mantiene UPC con prestazioni conformi alle specifiche nominali.

APC (contatto fisico angolato)adotta un approccio fondamentalmente diverso. Invece di una cupola perpendicolare, la faccia finale della ghiera è lucidata con un angolo di 8- gradi. La luce riflessa non ritorna più lungo il nucleo - ma esce nel rivestimento in fibra e si dissipa. Nessun effetto specchio. La perdita di ritorno raggiunge -60 dB o migliore, ovvero lo 0,0001% della potenza riflessa. APC merita uno sguardo più approfondito perché si comporta in modo sufficientemente diverso da PC e UPC da garantire un proprio insieme di regole, illustrate nella sezione successiva.

I decibel sono logaritmici, quindi gli spazi vuoti in questa tabella sono molto più ampi di quanto sembri. Il salto da -40 dB (PC) a -60 dB (APC) non è "migliore del 50%" ma è una riduzione di 100 volte della potenza riflessa.

Perché APC è più importante di quanto suggeriscano i numeri

Le specifiche di -60 dB sono impressionanti sulla carta, ma il vero vantaggio di APC si manifesta in uno scenario di implementazione specifico che UPC gestisce male: porte non accoppiate.

Nelle reti FTTH utilizzandoDivisori ottici PLC, le porte degli abbonati spesso restano spente durante l'implementazione iniziale - le case non sono ancora connesse. Ogni connettore UPC non accoppiato su quello splitter agisce come uno specchio, riflettendo tutta la luce incidente direttamente verso il terminale della linea ottica. Moltiplicandolo su otto o sedici porte aperte la riflessione posteriore cumulativa può disturbare gli abbonati attivi che condividono lo stesso ramo splitter. Con APC, le porte non accoppiate non sono un-problema. La ghiera angolata devia la luce nel rivestimento indipendentemente dalla presenza o meno di una seconda fibra. Questo singolo comportamento è il motivo per cui gli standard GPON, XGS-PON e 50G-PON impongono APC in tutta la rete di distribuzione ottica.

Oltre al PON, APC è lo standard per la sovrapposizione video CATV e RF, sistemi di antenna distribuiti, WDM bidirezionale, catene ottiche amplificate ad alta-potenza e ottica coerente che utilizza la modulazione PAM4 o 16QAM - qualsiasi sistema in cui l'energia riflessa che rientra-nella cavità laser provoca danni misurabili.

Una limitazione importante: la lucidatura APC è solo-modalità singola. I sistemi multimodali (OM3, OM4, OM5) sono molto meno sensibili alla riflessione posteriore e si standardizzano su UPC o PC. Se il tuo progetto utilizza fibra multimodale, APC non è applicabile.

Come identificare i connettori PC, UPC e APC sul campo

L'errata identificazione della lucidatura del connettore porta a connessioni non corrispondenti, collegamenti non riusciti e ghiere danneggiate. Ecco come distinguerli utilizzando quattro metodi, dal più rapido al più affidabile.

1. Colore corpo connettore

Il controllo più veloce. La convenzione sui colori del settore è:

Il verde significa sempre APC -. Blu significa UPC in modalità-singola o PC su apparecchiature meno recenti. I connettori multimodali seguono il colore del grado della fibra (acqua, magenta, beige). L'abbinamentoadattatore in fibra otticao la paratia avrà lo stesso colore, quindi un adattatore verde accetta solo connettori verdi.

2. Contrassegni stampati

La maggior parte dei cavi di connessione-terminati in fabbrica etrecce in fibra otticastampare il tipo di lucidatura direttamente sul corpo del connettore o sulla guaina del cavo vicino al connettore. Cerca testo come "LC/UPC", "SC/APC" o "FC/PC". Se l'etichetta riporta solo "LC" o "SC" senza designazione polacca, è quasi certamente UPC - i produttori considerano UPC come predefinito e talvolta omettono l'etichetta.

3. Faccia terminale della ghiera sotto un endoscopio in fibra

Questo è il metodo di identificazione definitivo. Sotto un telescopio in fibra 200x o 400x, una ghiera UPC o PC mostra un nucleo in fibra circolare e centrato con il modello di riflessione centrato sul nucleo - la superficie è perpendicolare allo spettatore. Una ghiera APC ha un aspetto visibilmente diverso: il modello di riflessione è sfalsato perché l'angolo di 8- gradi sposta il ritorno della luce fuori centro. Con un po’ di pratica la distinzione risulta subito evidente. Se ispezioni regolarmente i connettori, inizierai a riconoscere le superfici terminali APC a colpo d'occhio.

4. Sensazione fisica durante l'accoppiamento

I connettori APC con alloggiamenti con chiave (come SC/APC) hanno una larghezza della chiave diversa da SC/UPC, rendendone fisicamente più difficile l'inserimento nell'adattatore sbagliato. I connettori LC non hanno questa codifica meccanica, quindi LC/APC può essere forzato in un adattatore LC/UPC - ed è esattamente il motivo per cui il controllo del colore e dell'etichetta è importante prima di inserire qualsiasi cosa.

Cosa succede quando si accoppia APC con UPC

Ciò merita un discorso a parte perché le conseguenze non sono teoriche. Quando un connettore APC verde viene inserito in un adattatore UPC blu - o viceversa - la faccia terminale angolata incontra una cupola piatta. Le due superfici si toccano solo con un sottile frammento di contatto, creando un enorme traferro d'aria su gran parte del nucleo della fibra. La perdita di inserzione raggiunge picchi ben superiori a 1 dB. La perdita di rendimento crolla. Inoltre, la pressione fuori-asse penetra entrambe le superfici della ghiera, provocando graffi che non possono essere rimossi.

Le ghiere danneggiate solitamente non possono essere ri-lucidate - il connettore o il codino devono essere tagliati e sostituiti. Una coppia non corrispondente durante una finestra di manutenzione a tarda-notte può provocare un'interruzione di più-ore. La prevenzione è semplice: controlla il colore, leggi l'etichetta, non forzare mai una connessione che sembra sbagliata.

Scegliere la lucidatura del connettore giusta per la tua applicazione

I connettori per PC sono usciti dall'uso tradizionale. Se la tua struttura li utilizza ancora con dispositivi di telecomunicazione legacy, sostituzioneconnettori in fibra otticasono disponibili, ma passare a UPC durante la successiva finestra di manutenzione è un aggiornamento economico.

UPC copre la più ampia gamma di applicazioni. LAN aziendale, interconnessioni di data center, metropolitana Ethernet, trasporto DWDM - qualsiasi cosa digitale in cui il budget di return loss consente -50 dB. Le parti sono poco costose, l'ecosistema è maturo e le prestazioni sono comprovate.

APC è la scelta giusta quando la retroriflessione migliora le prestazioni del sistema: reti ottiche passive FTTx, overlay CATV/RF, DAS, WDM, ottica coerente e qualsiasi architettura che utilizza splitter ottici con porte potenzialmente non accoppiate. Il sovrapprezzo è compreso tra il 10 e il 30% rispetto ai ricambi UPC equivalenti. Per le installazioni sul campo FTTH,Connettori rapidi SC APCridurre ulteriormente il costo-per-caduta eliminando la resina epossidica e lucidando - un tecnico può terminare un cavo di derivazione in meno di un minuto.

Qualunque smalto tu scelga, non mescolare mai APC con UPC in un punto di accoppiamento. Se la rete passa da un tipo polacco all'altro, il trasferimento deve avvenire presso un convertitore multimediale, uno splitter o un'ONU - e non tramite un adattatore.

Pulizia e Manutenzione

Chiedi a qualsiasi tecnico della fibra cosa uccide le prestazioni del connettore e la risposta è sporca. Una particella sulla faccia terminale della ferula può aumentare la perdita di inserzione di oltre 1 dB e distruggere la perdita di ritorno. Ispezionare ogni faccia finale a 200x o 400x con un fibroscopio prima dell'accoppiamento. Per prima cosa asciugare il pulitore per cassette. Se la contaminazione sopravvive, bagnare-poi-asciugare con IPA. Evita l'aria compressa - spinge le particelle nell'apice della ghiera invece di eliminarle.

I connettori UPC si degradano più velocemente sotto cicli di accoppiamento ripetuti rispetto a quelli APC, quindi se un collegamento UPC mostra una perdita strisciante durante i test di routine, la causa potrebbe essere una ghiera usurata. Le boccole APC resistono meglio ai cicli di riconnessione, ma richiedono comunque la stessa disciplina di pulizia-prima-dell'accoppiamento. Per i collegamenti PON basati su APC-, aggiungi una misurazione della perdita di ritorno alla tua lista di controllo di accettazione - un misuratore di potenza da solo non riuscirà a catturare un connettore con scarse prestazioni di lucidatura angolata.

Dove sta andando la tecnologia Connector Polish

Il-PON 50G e l'ottica coerente nelle reti metropolitane/di accesso stanno restringendo ulteriormente-le tolleranze di riflessione. APC è sempre più l'impostazione predefinita per qualsiasi collegamento in modalità singola-ad alta velocità-che utilizza la modulazione avanzata. La lucidatura automatizzata e l'ispezione interferometrica hanno colmato il divario della perdita di inserzione tra APC e UPC - ciò che rimane è il vantaggio della perdita di ritorno, e questa è fisica: l'angolo di 8 gradi è un bordo strutturale che nessuna lucidatura piatta può replicare.

In conclusione: UPC per il digitale, APC per tutto ciò che è sensibile alla riflessione-. Abbina i tipi di lucidatura da un capo all'altro, mantieni le ghiere pulite e i connettori gestiscono il resto.

Domande frequenti