Разъемы оптических шнуров и их особенности

Оптические патч-корды комплектуются разъемами для подключения к сетевому оборудованию, взаимному соединению. Наиболее популярные – FC, LC, FC, ST. В материале объясняем, в чем их особенности, как подобрать коннектор, соответствующий эксплуатационным условиям и поставленным задачам.

Функции коннекторов оптоволоконных шнуров

Независимо от класса, коннекторы выполняют следующие задачи:

1. Минимизация потерь при передаче информации, вплоть до отсутствия.
2. Защита световода. Керамический наконечник минимизирует опасность скола, повреждения.
3. Простота коммутации, упрощение подключения и отключения.
4. Стандартизация. Элементы унифицированы, совместимы с сетевым оборудованием независимо от класса и марки.
5. Защита контактной области. Минимизирована опасность попадания загрязнений, частичек пыли, мешающих распространению светового пучка.

Виды разъемов оптических патч-кордов

Требования к соединительным элементам для оптики закреплены в ГОСТ Р 70301-2022. Их задачи

• Точное позиционирование сердечников, проводящих световой поток, для исключения обратных отражений и потерь сигнала.
• Стабилизация кабеля.
• Исключение ослабления контакта при длительном вибрационном воздействии, отрыва.

Конструкция коннекторов

Конструктивно все соединители похожи, состоят из следующих элементов:

1. Корпус. Пластиковый или металлический. Защищает внутренние компоненты оптического коннектора от механических, атмосферных воздействий, обеспечивает жесткость.
2. Ферула. Наконечник разъема, точно позиционирующий волокно, передающее световой импульс. Материал – прочная циркониевая керамика, устойчивая к деформациям, появлению трещин, окислению. Диаметр – 2.5 или 1.25 миллиметра.
3. Фиксирующий элемент. Байонет, резьба, защелка.

Типы коннекторов оптических патч-кордов различаются материалами, геометрией элементов конструкции. Основные виды разъемов требуют подробного рассмотрения.

ST

Сокращение от Straight Tip. Дебютная разработка, представленная в 80-х годах телевещательным концерном AT&T. Корпус из металла прочен, байонет-фиксатор исключает случайные осевые смещения при механической нагрузке. Соединители достаточно громоздки, что ограничивает плотность коммутации оптическими патч-кордами.

Разъем разрабатывался для телекоммуникационных сетей, но усложнение структуры, тенденция к повышению коммутационной плотности ограничивают применение. Чаще используются модифицированные аналоги. ST – стали атрибутами специализированных, измерительных линий с особыми требованиями к надежности.

FC

Сокращение от Fiber Connector или Ferrule Connector. Модификация Straight Tip. Достоинства выглядят следующим образом:

• Материал корпуса – никелированная латунь. Металл прочен, устойчив к деформационным нагрузкам и окислению, хорошо защищает наконечник от повреждений.
• Резьба гарантирует прочность фиксации оптоволоконного патчкорда, исключает случайное выпадение соединителя под нагрузкой. Достигнута совместимость с оборудованием, подверженным вибрационным нагрузкам. Ослабление контакта и смещения исключены даже при их высокой выраженности.
• Совместимость с ответственными соединениями, возможность использования на измерительных, специализированных линиях.

SC

Сокращение от Subscriber Connector или Square Connector. Разработка принадлежит инженерам корпорации NTT, стремившимся создать соединитель, близкий к FC, но более доступный, простой в эксплуатации, ориентированный на не самые ответственные системы. Как и в предыдущем случае, диаметр наконечника составляет 2.5 миллиметра, но актуальны два значимых отличия:

1. Материал корпуса – пластик, а не металл. При использовании литьевой технологии это значительно удешевляет производство.
2. Способ фиксации – не резьба, а защелка, работающая по принципу “push-pull”. Это упрощает подключение и отключение, не требует дополнительного места для манипуляций, лучше соответствует панелям с высокой плотностью коммутации.

LC

Сокращение от Lucent Connector или Little Connector. Эти разъемы оптических патч кордов созданы компанией Lucent Technologies для комплексов связи, требующих высокой плотности коммутации. 

Конструктивно они близки SC, но габариты корпуса уменьшены почти вдвое, диаметр наконечника – с 2.5 до 1.25 миллиметра. Универсальность допускает подключение дуплексного и симплексного волокна. Востребованы в локальных сетях, ЦОД, при подключении антенн сотовой связи.

E2000

Официальное название соединительного элемента – LSH, но наиболееболее популярное – E2000. Разработчик – компания Diamond, а выпуск по лицензии ведется концернами R&M, Huber Suhner. 

Диаметр наконечника – 2.5 миллиметра, корпус – пластиковый, механизм фиксации – защелка, срабатывающая по принципу “push-pull”. Особенности разъема:

1. Колпачок, опускающийся при извлечении элемента. Закрывает наконечник, защищает его от пыли и загрязнений, нарушающих нормальное прохождение светового импульса.
2. Уплотнительное кольцо, обеспечивающее соответствие конструкции стандарту IP65. Использование разъемов с кольцом допустимо в средах с высокой запыленностью, влажностью. Даже при прямом попадании воды на разъем исключено ее попадание в контактную область.
3. Возможность эксплуатации в комплексах высокой мощности, вплоть до DWDM.

Fast Connector

Fast Connector – разновидность специализированного разъема, ориентированного на решение узкопрофильных задач. Он позволяет быстро укомплектовать оптоволоконный кабель разъемом. Сварочный аппарат и сложная подготовка не потребуются. 

Fast Connector – соединительный элемент с отполированным наконечником, к которому подключен небольшой отрезок оптоволокна, механически сращиваемый с кабелем. Задачи мастера

• Формирование “правильного” скола на оптоволокне.
• Удаление загрязнений безворсовой салфеткой, пропитанной изопропиловым спиртом.
• Введение волокна в заднюю часть разъема.

В канале ввода находится гель с высокими волоконно-оптическими характеристиками, улучшающий проходимость световой волны. Fast Connector востребованы в сетях GPON, при подключении абонентского оборудования.

Для ответственных соединений “быстрые коннекторы” не подойдут. Постепенно гель высыхает, стареет, лишается исходных оптических показателей, потери сигнала возрастают.

Splice-On Connectors (SOC)

Разъемы Splice-On применяются для оснащения кабеля в “полевых” условиях. Фиксируются сварным методом, но по упрощенной технологии. Дополнительная полировка не требуется, наконечник сразу подготовлен к эксплуатации. Преимущества коннектора:

• Внутреннее расположение точки сварки для максимальной прочности.
• Устойчивость к нагрузкам на разрыв, растяжение.
• Соответствие стандартам IEC 61754-4, KC C6974(F04), JIS C5973(F04).
• Компактность, повышение коммутационной плотности.
• Совместимость с кабелями различных типов, плоскими и круглыми.

3M Fibrlok

В общем смысле, данный элемент не является коннектором. Его задача – механическое сращивание концов отрезков оптоволокна, а не подключение к конечным устройствам. Деталь универсальна, совместима с одномодовыми SM и многомодовыми MM волокнами, подходит для первичного сращивания и экстренного ремонта разорванной линии.

Конструкция 3M Fibrlok:

• Пластиковый корпус с крышкой. Изготовлен из технологичного полимера по литьевой технологии. Отсутствие швов повышает прочностные характеристики.
• Алюминиевый центратор. Точно позиционирует стыкуемые отрезки волокна для снижения потерь и обратных отражений. 
• Гелевый наполнитель для улучшения проходимости оптического сигнала.

Технология стыковки подразумевает скалывание, чистку и ввод волокон с обеих сторон соединителя, плотное закрытие крышки, активирующее центратор, исключающее смещения. Несмотря на надежность, использование 3M Fibrlok для постоянных соединений не рекомендовано. Назначение – экстренные аварийно-восстановительные работы, прокладка временных линий.

Как правильно выбрать коннектор оптического патч корда

Нужно руководствоваться рядом моментов:

1. Плотность коммутации. Если она максимальна, требуются компактные LC-разъемы.
2. Степень ответственности соединения. На линиях, где недопустимы даже кратковременные сбои, используются модели FC или E2000, на простых абонентских – SC.
3. Нагрузки. Если контактная область подвержена атмосферным, механическим нагрузкам, рекомендуются E2000-разъемы. Они герметичны, не пропускают пыль и влагу.

Конечно, учитываются и характеристики подключаемого оборудования. Коннектор, использующийся для комплектации оптического патч-корда, должен соответствовать устройству. В противном случае – потребуются переходники и адаптеры.

Популярные вопросы и ответы на них

1. Какие разъемы самые надежные?

E2000, FC, ST. Первый характеризуется герметичной конструкцией, другие из перечисленных – металлическими корпусами. Они максимально устойчивы к механическим нагрузкам, подходят для влажной, запыленной среды.

2. Какой средний ресурс оптических коннекторов?

Согласно ГОСТ Р 70301-2022, качественная деталь должна выдерживать не менее 500 циклов коммутации (подсоединения и отсоединения) с сохранением исходных характеристик.

3. Что лучше: байонет или защелка?

Зависит от ситуации. Резьбовой контакт прочнее, но требует дополнительного места для манипуляций, снижает плотность коммутации. Защелка работает по принципу “push-pull”, что проще.

Заключение

Коннектор – столь же важный элемент оптического патч-корда, как и сам кабель. Точный выбор обеспечит успешную коммутацию, формирование надежной линии, устойчивой к нагрузкам, реализацию потенциала соединяемого оборудования, отсутствие сбоев и упрощение обслуживания.