Для достижения высоких скоростей передачи данных оптоволокно в оптических патч-кордах нужно отполировать. Ниже объясняем необходимость процесса, рассказываем про основные виды полировки оптоволоконных соединительных шнуров
Зачем в оптоволоконных шнурах полируют волокно?
Плотность контакта – залог уверенного прохождения светового импульса в ВОЛС. Даже микронного воздушного зазора достаточно для значительных объемов обратных отражений, возвратных потерь и других проблем, делающих оптическую коммутационную линию неэффективной, неработоспособной.
Смысл полировки волоконно-оптических патч-кордов – повысить плотность соединения разъемов (SC, LC, FC и других), устранить зазор или минимизировать его. Достигается комплекс положительных эффектов:
- Увеличение дальности распространения сигнала за счет сохранения его мощности.
- Защита оптических коннекторов, приемников и передатчиков от перегрева. Локальный рост температуры вызван неконтролируемыми обратными отражениями. Повышается общая стабильность коммутационной линии, снижается риск поломки техники.
- Защита от потерь данных, что особенно актуально для высокоскоростных сетей, комплексов, по которым передаются большие информационные объемы.
- Исключение поломки источника светового сигнала. Проблема актуальна при значительной выраженности обратных отражений, высокой мощности лазера.
Типы полировки оптического патч-корда
1. FLAT
Простейший вариант. По сути, это необработанные наконечники. Коммутационные оптоволоконные шнуры стыкуются плоскими (FLAT) торцами. Появление воздушного зазора неминуемо, возвратные потери – около -30 дБ. Метод допустим только для сетей, при прокладке которых использовано оптоволокно старых типов, не предъявляющих особых требований к скорости, стабильности работы. Современным комплексам требуются более технологичные решения.
2. PC
Physical Contact. Скругление торцевой части снижает выраженность воздушного зазора, сокращает возвратные потери до минуса 35 децибел. Ориентир – локальные системы, ЛКС и СКС малой протяженности без особых требований к скорости.
3. SPC
Super Physical Contact. Конфигурация торцевой части напоминает предыдущую, но полировка механизирована и автоматизирована, что повышает точность. Плотность прилегания стыкуемых волокон увеличивается, отражения – уменьшаются.
4. UPC
Ultra Physical Contact. Выполняется на высокоточных системах с компьютерным управлением. Для придания торцу ОВ нужной конфигурации применяются пасты на основе оксида церия с умеренной абразивностью, силиконовые пленки – с минимальной. Это обеспечивает микронную точность, скругление, гарантирующее плотное прилегание. Средняя выраженность потерь – от 0.1 до 0.3 децибел, обратных отражений – от -50 до -55.
Такая полировка оптических патчкордов универсальна, подходит для одномодовых и многомодовых волокон. Достигнута совместимость с высокоскоростными сетями передачи данных, независимо от протяженности. Цвет коннектора – синий.
5. APC
Angled Physical Contact. Торцевая часть не скругляется, а шлифуется под углом от 8 до 12 градусов. APC максимально эффективно справляется с обратными отражениями, их выраженность – от минуса 60 до минуса 70 децибел. Затухания, однако, могут оказаться выше, чем у UPC – около 0.4 дБ. Опознать angled-коннектор можно по зеленому цвету.
Порядок полировки оптоволокна
Алгоритм действий:
- Подготовка оптического волокна, удаление излишков скалывателем.
- Чистка. Удаление загрязнений безворсовой салфеткой, пропитанной изопропиловым спиртом.
- Полировка. В “полевых” условиях используется полировальная шайба, в заводских – высокоточные автоматизированные системы. Принцип – использование нескольких абразивов с постепенным уменьшением зернистости. На первых стадиях – пасты на основе оксида церия, на завершающих – силиконовые пленки с максимально щадящим воздействием для достижения микронной точности. Во избежание перегрева, растрескивания волокна используется охладитель, дистиллированная вода.
Рекомендован контроль качества, проверка на микроскопе. Недопустимыми дефектами являются спиртовые разводы, потертости, царапины, механические загрязнения, клеевые частички. Все они мешают прохождению светового импульса, снижают мощность сигнала, нарушают работу коммутационной линии ВОЛС.
Возможно ли соединение волокна с разной полировкой?
Коннекторы с SPC, PC, UPC совместимы. Их коммутация допустима, но характеристики линии будут определяться наименее совершенной из технологий. Например, при сопряжении UPC и PC не стоит надеяться, что отражения составят заявленные -55 дБ. Это возможно только при установке контакта UPC-UPC на обоих концах кабеля.
APC и прочие конфигурации несовместимы. Попытка сопряжения углового и полусферического торцов приведет, как минимум, к выраженным потерям и отражениям. Худший сценарий соединения различных полировок – механические повреждения волокна, потеря работоспособности линии.
Какая полировка лучше UPC или APC – сравнение видов
Наиболее технологичные полировки следует сравнить отдельно, для наглядности – в табличном формате.
| Критерий | UPC | APC |
| 1. Цвет хвостовика | Синий | Зеленый |
| 2. Заметность | Невооруженным глазом скругление неразличимо | Угловой скос заметен |
| 3. Стоимость | Высокая, но ниже, чем у APC | Высокая |
| 4. Отражения | До минуса 50 дБ | До минуса 60 дБ |
| 5. Влияние отражений | Незначительно. Возврат сигнала к передатчику возможен, но мощность – меньше | Минимально, вплоть до нулевого. Угол отражения исключает возврат сигнала к передающему модулю |
| 6. Потери | От 0.2 до 0.4 dB | От 0.2 до 0.4 dB |
| 7. Назначение | Высокоскоростные сети передачи данных | Требовательные системы, предполагающие передачу больших объемов данных на высокой скорости. Примеры – подключение камер наблюдения стандарта 8K, кабельное телевидение, PON. |
Ваши вопросы и наши ответы
1. Возможна ли полировка оптических патч-кордов в полевых условиях?
Возможна, но только по простым схемам: PC или SPC. Коннекторы с UPC и APC полируются исключительно на фабриках, на автоматизированном оборудовании с соблюдением микронных допусков и многоступенчатым контролем качества.
2. Чем полируют оптическое волокно?
Алмазными пастами, составами из оксида церия, силиконовыми пленками. При финальной обработке применяются средства с минимальной абразивностью, при первичной – с выраженной.
3. Универсальны ли полировки?
Нет. Угловая – совместима только с угловой и одномодовым волокном. UPC допускает подключение всех, кроме APC, позволяет использовать как многомодовую, так и одномодовую оптику.
Итого
Подбор полировки оптических патч-кордов – задача, требующая индивидуального подхода. Универсальных схем нет, требуется баланс между ценой, характеристиками, спецификацией. Для нетребовательных систем, ЛКС малой протяженности подойдет наиболее доступный вариант, PC. Такую шлифовку можно выполнить вручную.
UPC и APC – максимально совершенные решения. Они ориентированы на CaTV, высокоскоростные сети свыше 100 гигабит в секунду, чувствительные к затуханиям и отражениям, вплоть до измерительных, требующих исключения даже минимальных погрешностей.