Conector de fibra óptica


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Conectores de fibra óptica LC (superior) y ST (inferior), ambos con tapas protectoras colocadas

Un conector de fibra óptica une las fibras ópticas y permite una conexión y desconexión más rápidas que el empalme . Los conectores acoplan y alinean mecánicamente los núcleos de fibras para que la luz pueda pasar. Los mejores conectores pierden muy poca luz debido al reflejo o desalineación de las fibras. En total, se han introducido en el mercado alrededor de 100 tipos diferentes de conectores de fibra óptica. [1]

Solicitud

Los conectores de fibra óptica se utilizan para unir fibras ópticas donde se requiere una capacidad de conexión / desconexión. Debido a los procedimientos de pulido y ajuste que pueden incorporarse en la fabricación de conectores ópticos, los conectores a menudo se ensamblan en fibra óptica en las instalaciones de fabricación de un proveedor. Sin embargo, las operaciones de ensamblaje y pulido involucradas se pueden realizar en el campo, por ejemplo, para terminar tiradas largas en un panel de conexiones .

Los conectores de fibra óptica se utilizan en centrales telefónicas , para el cableado de las instalaciones del cliente y en aplicaciones de plantas externas para conectar equipos y cables de fibra óptica , o para interconectar cables.

La mayoría de los conectores de fibra óptica están cargados por resorte, por lo que las caras de la fibra se presionan juntas cuando se acoplan los conectores. El contacto resultante de vidrio a vidrio o de plástico a plástico elimina las pérdidas de señal que serían causadas por un espacio de aire entre las fibras unidas.

El rendimiento de los conectores de fibra óptica se puede cuantificar mediante la pérdida de inserción y la pérdida de retorno . Las medidas de estos parámetros ahora se definen en la norma IEC 61753-1. El estándar da cinco grados para la pérdida de inserción de A (mejor) a D (peor) y M para multimodo . El otro parámetro es la pérdida de retorno, con calificaciones de 1 (mejor) a 5 (peor).

Hay una variedad de conectores de fibra óptica disponibles, pero los conectores SC y LC son los tipos de conectores más comunes en el mercado. [2] Los conectores típicos están clasificados para 500 a 1000 ciclos de acoplamiento. [3] Las principales diferencias entre los tipos de conectores son las dimensiones y los métodos de acoplamiento mecánico. Generalmente, las organizaciones estandarizarán un tipo de conector, dependiendo del equipo que usen comúnmente.

En muchas aplicaciones de centros de datos, los conectores pequeños (p. Ej., LC) y multifibras (p. Ej., MTP / MPO) han reemplazado a los estilos más grandes y antiguos (p. Ej., SC), lo que permite más puertos de fibra por unidad de espacio de rack.

Las aplicaciones de plantas externas pueden requerir que los conectores estén ubicados bajo tierra o en paredes exteriores o postes de servicios públicos. En tales entornos, los recintos protectores se utilizan a menudo y se dividen en dos categorías amplias: herméticos (sellados) y de respiración libre. Los estuches herméticos evitan la entrada de humedad y aire pero, al carecer de ventilación, pueden calentarse si se exponen a la luz solar u otras fuentes de calor. Los recintos de respiración libre, por otro lado, permiten la ventilación, pero también pueden admitir humedad, insectos y contaminantes en el aire. La selección de la carcasa correcta depende del tipo de cable y conector, la ubicación y los factores ambientales.

Tipos

Se han desarrollado muchos tipos de conectores ópticos en diferentes momentos y para diferentes propósitos. Muchos de ellos se resumen en las tablas siguientes.

Notas

  1. ^ El casquillo flotante de los conectores FC proporciona un buen aislamiento mecánico. Los conectores FC deben acoplarse con más cuidado que los tipos push-pull debido a la necesidad de alinear la llave y al riesgo de rayar la cara del extremo de la fibra al insertar la férula en el conector. Un conector FC no debe usarse en entornos vibrantes debido a su bloqueo roscado. Los conectores FC se han reemplazado en muchas aplicaciones por conectores SC y LC. [1]
  2. ^ Hay dos estándares incompatibles para anchos de clave en FC / APC y conectores FC / PC que mantienen la polarización: 2 mm (reducido o tipo R) y 2,14 mm (NTT o tipo N). [11] Los conectores y receptáculos con diferentes anchos de llave no pueden acoplarse o no preservarán la alineación del ángulo entre las fibras, lo cual es especialmente importante para la fibra que mantiene la polarización . Algunos fabricantes marcan las llaves reducidas con una sola marca de trazo en la llave y marcan los conectores NTT con una marca de trazo doble.
  3. ^ a b Los conectores LC han reemplazado a los conectores SC en entornos de redes corporativas debido a su tamaño más pequeño; a menudo se encuentran en transceptores conectables de factor de forma pequeño .
  4. ^ MPO ( Multifibra Push On ) es un conector para cables planos de cuatro a veinticuatro fibras. [16] Los conectores para fibra monomodo tienen extremos en ángulo para minimizar la reflexión, mientras que las versiones de fibra multimodo suelen tener extremos planos. MTP es una marca para una versión del conector MPO con especificaciones mejoradas. Los conectores MTP y MPO se intercalan.
  5. ^ MT-RJ ( conector registrado de transferencia mecánica ) utiliza un factor de forma y un pestillo similares a los conectores 8P8C ( RJ45 ). Se incluyen dos fibras separadas en un conector unificado. Es más fácil de terminar e instalar que los conectores ST o SC. [ cita requerida ] El tamaño más pequeño permite el doble de densidad de puertos en una placa frontal que los conectores ST o SC. El conector MT-RJ fue diseñado por AMP, pero luego se estandarizó como FOCIS 12 (Estándares de compatibilidad entre conectores de fibra óptica) en EIA / TIA-604-12. Hay dos variaciones: anclado y sin clavija. La variedad con clavijas, que tiene dos pequeñas clavijas de guía de acero inoxidable en la cara del conector, se utiliza en paneles de conexión para acoplarse con los conectores sin clavija en los cables de conexión MT-RJ.
  6. ^ SC es la abreviatura de conector de suscriptor . [8]
  7. ^ El diseño push-pull de losconectores SC reduce la posibilidad de daños por contacto de la cara del extremo de la fibra durante la conexión. Estos se encuentran con frecuencia en equipos de red más antiguos que utilizan GBIC .
  8. ^ SMA es la abreviatura de ensamblaje en subminiatura .
  9. ^ a b El conector SMA fue el primer conector estándar ampliamente utilizado, desarrollado en la década de 1970 por Amphenol utilizando la geometría de diseño del conector SMA RF . [18] Fue diseñado para aplicaciones de fibra multimodo de gran diámetro, para las cuales todavía se usa ampliamente en la industria y la medicina. Carece de funciones importantes para las aplicaciones de comunicaciones, por lo que se considera obsoleto.
  10. ^ ST se refiere a una punta recta , ya que los lados de la punta de cerámica son paralelos, a diferencia del conector bicónico predecesor que se alineaba como lo harían dos conos de helado anidados.
  11. ^ Unconector ST tiene una llave que evita la rotación de la férula de cerámica y un cierre de bayoneta similar a unacarcasa BNC . La pestaña de índice único debe estar correctamente alineada con una ranura en el receptáculo de acoplamiento antes de la inserción; luego, el enclavamiento de bayoneta se puede enganchar, empujando y girando, bloqueando al final del recorrido, lo que mantiene la fuerza de enganche cargada por resorte en la unión óptica del núcleo.

Conectores obsoletos

Contacto

Los conectores modernos suelen utilizar un pulimento de contacto físico en el extremo de la férula y la fibra. Se trata de una superficie ligeramente convexa con el vértice de la curva centrado con precisión en la fibra, de modo que cuando los conectores se acoplan, los núcleos de las fibras entran en contacto directo entre sí. [19] [20] Algunos fabricantes tienen varios grados de calidad de pulido, por ejemplo, un conector FC normal puede denominarse FC / PC (para contacto físico), mientras que FC / SPC y FC / UPC pueden indicar cualidades de super y ultra pulido, respectivamente. . Los grados más altos de pulido dan menos pérdida de inserción y menor reflexión de la espalda.

Muchos conectores están disponibles con el extremo de la fibra pulido en un ángulo para evitar que la luz que se refleja en la interfaz viaje de regreso a la fibra. Debido al ángulo, la luz reflejada no permanece en el núcleo de la fibra, sino que se filtra hacia el revestimiento. Los conectores pulidos en ángulo solo deben acoplarse a otros conectores pulidos en ángulo. El ángulo APC es normalmente de 8 grados, sin embargo, SC / APC también existe como 9 grados en algunos países. El acoplamiento a un conector pulido sin ángulo provoca una pérdida de inserción muy alta. Generalmente, los conectores pulidos en ángulo tienen una mayor pérdida de inserción que los de contacto físico recto de buena calidad. Los conectores de calidad "Ultra" pueden lograr una reflexión trasera comparable a un conector en ángulo cuando se conectan,pero una conexión en ángulo mantiene la reflexión trasera baja incluso cuando el extremo de salida de la fibra está desconectado.

Las conexiones pulidas en ángulo se distinguen visiblemente por el uso de una funda de alivio de tensión verde o un cuerpo de conector verde. Las partes se identifican típicamente agregando "/ APC" (contacto físico en ángulo) al nombre. Por ejemplo, un conector FC en ángulo puede denominarse FC / APC o simplemente FCA. Las versiones sin ángulo pueden denominarse FC / PC o con designaciones especializadas como FC / UPC o FCU para indicar un pulido de calidad "ultra" en el extremo de la fibra. Existen dos versiones diferentes de FC / APC: FC / APC-N (NTT) y FC / APC-R (Reduced). Una llave de conector FC / APC-N no encajará en una ranura de llave de adaptador FC / APC-R.

Conectores para montaje en campo

Los conectores de fibra óptica de montaje en campo se utilizan para unir cables de puente de fibra óptica que contienen una fibra monomodo. Los conectores de fibra óptica de montaje en campo se utilizan para trabajos de restauración de campo y para eliminar la necesidad de almacenar cables de puente de varios tamaños.

Estos conjuntos se pueden dividir en dos categorías principales: conjuntos de conectores de una sola articulación y conjuntos de conectores de múltiples articulaciones. Según Telcordia GR-1081, [21] un conjunto de conector de una sola articulación es un conjunto de conector en el que solo hay un punto donde se unen dos fibras diferentes. Esta es la situación que se encuentra generalmente cuando los conjuntos de conectores se fabrican con enchufes de conectores de fibra óptica ensamblados en fábrica. Un conjunto de conector de articulaciones múltiples es un conjunto de conector en el que hay más de una conexión estrechamente espaciada que une diferentes fibras. Un ejemplo de un conjunto de conector de articulaciones múltiples es un conjunto de conector que utiliza el tipo de enchufe de conector de fibra corta.

Atributos

Características de un buen diseño de conector:

  • Pérdida de inserción baja: no debe superar los 0,75  dB
  • La repetibilidad de inserción típica, la diferencia en la pérdida de inserción entre un conector y otro, es de 0,2 dB.
  • Pérdida de retorno alta ( cantidades bajas de reflexión en la interfaz): debe ser superior a 20 dB
  • Facilidad de instalación
  • Bajo costo
  • Fiabilidad
  • Baja sensibilidad ambiental
  • Facilidad de uso

Análisis

  • En todos los conectores, limpiar la férula de cerámica antes de cada conexión ayuda a evitar rayones y prolonga sustancialmente la vida útil del conector.
  • Los conectores de la fibra que mantiene la polarización a veces están marcados con una funda de protección contra tirones azul o con el cuerpo del conector. A veces, en su lugar, se usa un tubo protector azul en la fibra. [22]
  • Los conectores de fibra óptica reforzados ( HFOC ) y los adaptadores de fibra óptica reforzados ( HFOA ) son componentes de telecomunicaciones pasivos que se utilizan en un entorno de planta exterior . Proporcionan conexiones de derivación a los clientes desde redes de distribución de fibra. Estos componentes pueden proporcionarse en cierres de pedestal, [nota 1] [23] cierres y terminales aéreos y enterrados, o equipos ubicados en las instalaciones del cliente, como un concentrador de distribución de fibra (FDH) o una unidad terminal de red óptica .
Estos conectores, que se pueden acoplar en el campo y están reforzados para su uso en el OSP, son necesarios para admitir la implementación y las ofertas de servicio de Fiber to the Premises (FTTP). Los HFOC están diseñados para resistir las condiciones climáticas existentes en todo Estados Unidos, incluidas la lluvia, las inundaciones, la nieve, el aguanieve, los vientos fuertes y las tormentas de hielo y arena. Se pueden encontrar temperaturas ambientales que oscilan entre -40 ° C (-40 ° F) y 70 ° C (158 ° F).
Telcordia GR-3120 [24] contiene los requisitos genéricos más recientes de la industria para HFOC y HFOA.

Pruebas

El rendimiento del conector de fibra óptica de vidrio se ve afectado tanto por el conector como por la fibra de vidrio. Las tolerancias de concentricidad afectan la fibra, el núcleo de la fibra y el cuerpo del conector. El índice de refracción óptico del núcleo también está sujeto a variaciones. La tensión en la fibra pulida puede causar una pérdida de retorno excesiva. La fibra puede deslizarse a lo largo de su longitud en el conector. La forma de la punta del conector puede perfilarse incorrectamente durante el pulido. El fabricante del conector tiene poco control sobre estos factores, por lo que el rendimiento en servicio puede estar por debajo de las especificaciones del fabricante.

Las pruebas de conjuntos de conectores de fibra óptica se dividen en dos categorías generales: pruebas de fábrica y pruebas de campo.

Las pruebas de fábrica a veces son estadísticas, por ejemplo, una verificación de proceso. Se puede usar un sistema de perfilado para asegurar que la forma pulida general sea correcta y un microscopio óptico de buena calidad para verificar si hay imperfecciones. El rendimiento de la pérdida de inserción y la pérdida de retorno se verifica usando condiciones de referencia específicas, contra un cable de prueba monomodo estándar de referencia o usando una fuente que cumpla con el flujo encerrado para pruebas multimodo. Las pruebas y el rechazo ( rendimiento ) pueden representar una parte significativa del costo total de fabricación.

Las pruebas de campo suelen ser más sencillas. Se utiliza un microscopio óptico de mano especial para comprobar si hay suciedad o imperfecciones. Se utiliza un medidor de potencia y una fuente de luz o un equipo de prueba de pérdida óptica (OLTS) para probar la pérdida de un extremo a otro, y se puede usar un reflectómetro óptico en el dominio del tiempo para identificar pérdidas puntuales significativas o pérdidas de retorno.

Ver también

  • Pérdida de espacio: fuentes y causas de atenuación
  • Material de coincidencia de índices: un líquido / gel para reducir la reflexión de Fresnel
  • Atenuador óptico - atenuador de fibra óptica

Notas

  1. ^ Los cierres de terminales de pedestal están destinados a albergar componentes de telecomunicaciones pasivos utilizados en un entorno de planta exterior (OSP). Según Telcordia GR-13 [1] , estos cierres pueden albergar componentes como bloques de terminales de cobre, tomas coaxiales o equipos de distribución pasiva de fibra óptica utilizados para la distribución de servicios telefónicos y servicios de banda ancha.

Referencias

  1. ^ a b c d e f g h i "Identificador de conector" . La Asociación de Fibra Óptica . 2010 . Consultado el 18 de octubre de 2014 .
  2. Silva, Mário Marques da (6 de enero de 2016). Redes de cable e inalámbricas: teoría y práctica . Prensa CRC. ISBN 9781498746830.
  3. ^ Alwayn, Vivek (2004). "Tecnologías de fibra óptica" . Consultado el 15 de agosto de 2011 .
  4. ^ "Tablas de códigos de referencia de gestión del módulo SFF" . SNIA . Consultado el 11 de noviembre de 2020 .
  5. ^ "Hoja de datos DMI" (PDF) . DIAMOND SA. Archivado desde el original (PDF) el 10 de octubre de 2014 . Consultado el 6 de octubre de 2014 .
  6. ^ "Oficina de propiedad intelectual de la Unión Europea (EUIPO): información de marca E-2000" . Consultado el 8 de diciembre de 2019 .
  7. ^ a b c d e f g "La historia de los conectores - AFL Hiperescala" . AFL Hiperescala . Consultado el 5 de noviembre de 2018 .
  8. ↑ a b c d e f g h i j Keizer, Gerd (agosto de 2003). Conceptos básicos de comunicaciones ópticas . Profesional de redes de McGraw-Hill. pag. 132–. ISBN 0-07-141204-2.
  9. ^ Estándar TIA FOCIS-4, TIA-604-4-B
  10. ^ a b "Conectores de fibra óptica" . Archivado desde el original el 12 de marzo de 2016 . Consultado el 18 de octubre de 2014 .
  11. ^ Sezerman, Omur; Best, Garland (diciembre de 1997). "La alineación precisa conserva la polarización" (PDF) . Mundo de enfoque láser . Consultado el 7 de diciembre de 2016 .
  12. ^ a b "Tutorial de conectores de fibra óptica de factor de forma pequeño" . Fiberstore. 3 de junio de 2014 . Consultado el 18 de octubre de 2014 .
  13. ^ a b Patente de EE. UU . 20140126875 , Lou Guzzo, Inman, SC (EE. UU.), "Conector de soporte de férula", emitida el 8 de mayo de 2014 
  14. ^ a b c Shimoji, Naoko; Yamakawa, Jun; Shiino, Masato (1999). "Desarrollo de Conector Mini-MPO" (PDF) . Revisión de Furukawa (18): 92.
  15. ^ "Preguntas frecuentes" . US Conec. Archivado desde el original el 21 de abril de 2009 . Consultado el 12 de febrero de 2009 .
  16. ^ "Solución de fibra MTP / MPO" .
  17. ^ "Catálogo de productos de fibra óptica Amphenol, definición estándar de SMA, página 131-132" (PDF) . Consultado el 28 de febrero de 2019 .
  18. ^ Neal Weiss (7 de julio de 2016). "¿Qué es un conector SMA y por qué nos importa?" . Centro de fibra óptica . Consultado el 16 de agosto de 2018 .
  19. ^ "La importancia de la geometría para conectores de fibra óptica" (PDF) . Corning Cable Systems. Abril de 2006.
  20. ^ Yin, Ling; Huang, H .; Chen, WK; Xiong, Z .; Liu, YC; Teo, PL (mayo de 2004). "Pulido de conectores de fibra óptica" . Revista Internacional de Máquinas Herramientas y Fabricación . 44 (6): 659–668. doi : 10.1016 / j.ijmachtools.2003.10.029 .
  21. ^ "GR-1081, Requisitos genéricos para conectores de fibra óptica de montaje en campo" . Telcordia.
  22. ^ "Polarización manteniendo latiguillos y conectores de fibra" (PDF) . Óptica OZ . Consultado el 6 de febrero de 2009 .
  23. ^ [2] , Telcordia.
  24. ^ GR-3120, Requisitos genéricos para conectores de fibra óptica reforzados (HFOC) y adaptadores de fibra óptica reforzados (HOFA) , Telcordia.

enlaces externos

  • Referencia del conector de fibra óptica
  • Cómo terminar conectores de fibra óptica
  • Procesos de terminación de conectores de fibra óptica
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