Conector de fibra óptica

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Dispositivo utilizado para unir hilos de fibra óptica en sistemas de comunicación
LC (top) y ST (bottom) conectores de fibra óptica, ambos con tapas protectoras en su lugar

Un conector de fibra óptica es un dispositivo que se utiliza para enlazar fibras ópticas, facilitando la transmisión eficiente de señales luminosas. Un conector de fibra óptica permite una conexión y desconexión más rápida que el empalme.

Vienen en varios tipos, como SC, LC, ST y MTP, cada uno diseñado para aplicaciones específicas. En total, se han introducido en el mercado unos 100 tipos diferentes de conectores de fibra óptica.

Estos conectores incluyen componentes como casquillos y manguitos de alineación para una alineación precisa de la fibra. Los conectores de calidad pierden muy poca luz debido a la reflexión o desalineación de las fibras.

Los conectores de fibra óptica se clasifican en tipos monomodo y multimodo según sus distintas características. Los estándares de la industria garantizan la compatibilidad entre diferentes tipos de conectores y fabricantes. Estos conectores encuentran aplicaciones en telecomunicaciones, centros de datos y entornos industriales.

Aplicación

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 conexión.

Los conectores de fibra óptica se utilizan en centrales telefónicas, para cableado de instalaciones de clientes y en aplicaciones de plantas exteriores para conectar equipos y cables de fibra óptica, o para interconectar cables.

La mayoría de los conectores de fibra óptica tienen un resorte, por lo que las caras de las fibras se presionan entre sí cuando se acoplan los conectores. El contacto resultante de vidrio con vidrio o de plástico con 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 mediciones de estos parámetros ahora están definidas en la norma IEC 61753-1. El estándar otorga cinco grados para la pérdida de inserción, desde A (mejor) hasta D (peor) y M para multimodo. El otro parámetro es la pérdida de retorno, con calificaciones del 1 (mejor) al 5 (peor).

Hay disponible una variedad de conectores de fibra óptica, pero los conectores SC y LC son los tipos más comunes de conectores en el mercado. Los conectores típicos están clasificados para 500 a 1000 ciclos de acoplamiento. 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 utilicen habitualmente.

En muchas aplicaciones de centros de datos, los conectores pequeños (p. ej., LC) y multifibra (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 en rack.

Las aplicaciones en plantas exteriores pueden requerir que los conectores estén ubicados bajo tierra, en paredes exteriores o postes de servicios públicos. En tales entornos, a menudo se utilizan recintos protectores que se dividen en dos categorías amplias: herméticos (sellados) y de libre respiración. Las cajas herméticas impiden 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 que respiran libremente, 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.

Tipos de conector de fibra
Nombre corto Nombre largo Tipo de mezcla Hilo de tornillo Diámetro de Ferrule Estándar Aplicaciones y notas Imagen
Avio (Avim) Aviation Intermediate Mantenimiento ¡Mierda! Aeroespacial y aviónicos
ADT-UNI ¡Mierda! 2,5 mm Equipo de medición
CS Corning/Senko Latch, push-pull 1.25 mm Listado en SFF-8024
DMI Diamond Micro Interface Latch, separado 2,5 mm Tablas de circuito impreso
LSH o E-2000Latch, push-pull, tapa de polvo integral 2,5 mm IEC 61754-15 Telecom, DWDM systems
  • CE
  • CF08
Latch, push-pull IEC 1754-8 Telecom y redes CATV
ELIO Bayonet 2,5 mm ABS1379 PC o UPC
ESCON Enterprise Systems Connection Latch, shroud integral 2,5 mm IBM mainframe computers and perpherals
F07 2,5 mm Japanese Industrial Standard (JIS) LAN, sistemas de audio; para 200 μm de fibras, simple terminación de campo posible, mates con conectores ST
F-3000 Captura, luz integral y polvo 1.25 mm IEC 61754-20 Fiber To The Home (LC compatible)
FC Ferrule Connector o
Canal de fibra
¡Mierda! M8×0.75 2,5 mm IEC 61754-13 Datacom, telecom, equipos de medición, láser de monomodo

Fibergate Captura, capa integral de polvo 1.25 mm Conector de backplane
FJ Fiber-Jack o
Opti-Jack
Latch 2,5 mm Cableado de construcción, salidas de pared
LCLucent Connector,
Little Connector, o
Conector local
Latch 1.25 mm IEC 61754-20 Conexión de alta densidad, transceptores SFP y SFP+, transceptores XFP. Duplex LC es comparable en tamaño a RJ-45.

Luxcis 1.25 mm ARINC 801 Configuraciones de PC (contacto físico recto) o APC (contacto físico en ángulo)
LX-5 Captura, luz integral y polvo IEC 61754-23 Conexión de alta densidad; rara vez utilizado
M12-FO ¡Mierda! M16 2,5 mm EN 61754-27, ISO/IEC 61754-27 Ingeniería de máquinas, procesos y plantas. IP-67 resistente al polvo y al agua
  • MIC
  • FDDI
  • Media Interface Connector
  • Interfaz de datos distribuida
Snap 2,5 mm
  • MPO o
  • MTP
Multifibra Empuje-On/Pull-off Snap, push-pull, gendered 2.5×6.4 mm IEC-61754-7; EIA/TIA-604-5 (FOCIS 5) Cinta multifibra SM o MM. El mismo hurón que MT, pero más fácilmente reconectable. Se utiliza para las interconexiones de cableado interior y dispositivo. MTP es un nombre de marca para un conector mejorado, que se interpone con MPO.

MT Transferencia mecánica Latch, gendered 2.5×6.4 mm Conjuntos de cable pre-terminados; aplicaciones exteriores
MT-RJTransferencia mecánica registrada Jack o
Terminación de medios - Jack recomendado
Latch, gendered 2.45×4.4 mm IEC 61754-18 Conexiones multimodo dúplex

# Unidad de miniatura Latch, push-pull 1.25 mm IEC 61754-6 Común en Japón
SCConector de suscriptor,
conector cuadrado o
conector estándar
Latch, push-pull 2,5 mm IEC 61754-4 Datacom and telecom (most widely deployed); GPON; EPON; GBIC; MADI

  • SC-DC
  • SC-QC
  • SC-Dual Contact
  • SC-Quattro Contact
Latch, push-pull 2,5 mm IEC 61754-4 Datacom and telecom; GPON; EPON; GBIC
  • SMA 905
  • F-SMA I
Sub Miniatura A Tornillo, opcionalmente llave 1/4"-36 UNS 2B 3,17 mm IEC 60874-2 Láseres industriales, espectrómetros ópticos, militares; multimodo de telecomunicaciones

  • SMA 906
  • F-SMA II
Sub Miniatura A ¡Mierda! 1/4"-36 UNS 2B Stepped; 0.118 a 0.089 in
3,0 a 2,3 mm, Typ.
IEC 60874-2 láseres industriales, militares; multimodo de telecomunicaciones

SMC Sub Miniatura C Snap 2,5 mm
  • ST o
  • BFOC
Tip recto o
Bayonet Fiber Optic Connector
Bayonet 2,5 mm IEC 61754-2 Datacom

TOSLINK Toshiba Link Adaptado Más comúnmente, JIS F05 Audio digital
  • VF-45
  • SG
Fibra de volición Latch Ninguno, V-grooves como guía Datacom
1053 HDTV Interfaz de conexión de radio Acoplamiento push-pull 1.25 mm de cerámica Datos de audio (broadcasting)
V-PIN V-System Adaptado, push-pull Redes industriales y eléctricas; multimodo 200 μm, 400 μm, 1 mm, fibras de 2.2 mm

Notas

  1. ^ FC Ferrule flotante de conectores proporciona un buen aislamiento mecánico. Los conectores FC necesitan ser apareados más cuidadosamente que los tipos de push-pull debido a la necesidad de alinear la llave, y debido al riesgo de rascar la cara final de la fibra al insertar el ferrule en el gato. Un conector FC no debe ser utilizado en ambientes vibratorios debido a su bloqueo roscado. Los conectores FC han sido reemplazados en muchas aplicaciones por conectores SC y LC.
  2. ^ Hay dos estándares incompatibles para anchos clave en FC/APC y conectores FC/PC que mantienen polarización: 2 mm (reducido o tipo R) y 2.14 mm (NTT o tipo N). Los conectores y receptáculos con diferentes anchos de llave no pueden ser acoplados, o no preservarán la alineación del ángulo entre las fibras, que es especialmente importante para la fibra que mantiene la polarización. Algunos fabricantes marcan claves reducidas con una sola marca de escriba en la llave y marcan conectores NTT con una marca de doble escriba.
  3. ^ a b LC Los conectores han reemplazado los conectores SC en entornos de redes corporativas debido a su tamaño más pequeño; a menudo se encuentran en pequeños transceptores pluggable factor de forma.
  4. ^ MPO ()Empuje de fibra múltiple) es un conector para cables de cinta con cuatro a veinticuatro fibras. Los conectores para fibra de monomodo tienen extremos angulares para minimizar la retroflexión, mientras que las versiones de fibra multimodo suelen tener extremos planos. MTP es un nombre de marca para una versión del conector MPO con especificaciones mejoradas. Intermate de conectores MTP y MPO.
  5. ^ MT-RJ ()Transferencia mecánica registrada Jack) utiliza un factor de forma y un cierre similar al 8P8C (RJ45Conectores. Dos fibras separadas están incluidas en un conector unificado. Es más fácil terminar e instalar que los conectores ST o SC. El tamaño más pequeño permite el doble de la densidad del puerto en una placa frontal que los conectores ST o SC. El conector MT-RJ fue diseñado por AMP, pero posteriormente fue estandarizado como FOCIS 12 (Fiber Optic Connector Intermateability Standards) en EIA/TIA-604-12. Hay dos variaciones: afiladas y sin horquilla. La variedad empinada, que tiene dos pequeños pines guías de acero inoxidable en la cara del conector, se utiliza en paneles de parche para aparearse con los conectores no-pin en los cordones de parche MT-RJ.
  6. ^ El diseño push-pull en SC Los conectores reducen la probabilidad de daño de contacto de la cara final de fibra durante la conexión. Estos se encuentran con frecuencia en equipo de redes más antiguo utilizando GBICs.
  7. ^ SMA es corto para montaje bajo.
  8. ^ 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. Fue diseñado para aplicaciones de fibra multimodo de gran diámetro, para las cuales sigue siendo ampliamente utilizado en la industria y la medicina. No tiene características importantes para las aplicaciones de comunicaciones, para las cuales se considera obsoleta.
  9. ^ ST se refiere a un punta recta, como los lados de la punta cerámica son paralelos, en oposición al conector biconico predecesor que alineaba como dos conos de helado anidando.
  10. ^ An ST El conector tiene una llave que evita la rotación de la ferrícula cerámica, y una cerradura de bayoneta similar a una cáscara BNC. La pestaña índice único debe estar alineada correctamente con una ranura en el recipiente de apareamiento antes de la inserción; entonces el interbloqueo de bayoneta se puede comprometer, empujando y retorciendo, cerrando al final del viaje que mantiene la fuerza de compromiso cargada de primavera en la unión óptica núcleo.

Conectores obsoletos

Tipos de conector de fibra obsoleta
Nombre corto Forma larga Tipo de mezcla Hilo de tornillo Diámetro de Ferrule Estándar Aplicaciones típicas
Biconic ¡Mierda! 2,5 mm
D4 (NEC) ¡Mierda! 2.0 mm Telecomunicaciones japonesas en los años 1970 y 1980
Deutsch 1000 ¡Mierda! Telecom
DIN (LSA) ¡Mierda! 2.0 mm IEC 61754-3 Telecom en Alemania en 1990s, equipos de medición
OPTIMATE ¡Mierda! Fibra de plástico
OptoClip II Snap (acoplamiento de poph-pull) Ninguno - fibra desnuda usada Propietario Huber " Suhner Datacom and telecom, last made in 2005

Contacto

Los conectores modernos suelen utilizar un pulido de contacto físico en el extremo de la fibra y el casquillo. 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 fibra entran en contacto directo entre sí. 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 puede denotar cualidades de pulido súper y ultra, respectivamente. Los grados más altos de pulido producen menos pérdida de inserción y reflejos en la parte inferior de la espalda.

Muchos conectores están disponibles con la cara del extremo de la fibra pulida en ángulo para evitar que la luz que se refleja en la interfaz regrese 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 con pulido en ángulo solo deben acoplarse a otros conectores con pulido en ángulo. El ángulo APC normalmente es de 8 grados, sin embargo, SC/APC también existe en algunos países como 9 grados. 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. "Ultra" Los conectores de calidad pueden lograr una reflexión trasera comparable a la de un conector en ángulo cuando están conectados, pero una conexión en ángulo mantiene una 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 protectora de tensión verde o un cuerpo de conector verde. Las piezas normalmente se identifican añadiendo "/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 una versión "ultra" Pulido de calidad en la cara del extremo de la fibra. Existen dos versiones diferentes de FC/APC: FC/APC-N (NTT) y FC/APC-R (Reducida). Una llave de conector FC/APC-N no encajará en una ranura de llave de adaptador FC/APC-R.

Conectores montables 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 montables en campo se utilizan para trabajos de restauración en 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 unión simple y conjuntos de conectores de unión múltiple. Según Telcordia GR-1081, un conjunto de conector de unión simple es un conjunto de conector donde hay un solo punto donde se unen dos fibras diferentes. Esta es la situación que se encuentra generalmente cuando los conjuntos de conectores se fabrican a partir de clavijas de conector de fibra óptica ensambladas en fábrica. Un conjunto de conector de articulaciones múltiples es un conjunto de conector donde hay más de una conexión muy espaciada que une diferentes fibras. Un ejemplo de un conjunto de conector de uniones múltiples es un conjunto de conector que utiliza el tipo de conector macho de fibra corta.

Atributos

Características de un buen diseño de conector:

  • Baja pérdida de inserción - no debe exceder 0.75 dB
  • Repetibilidad de inserción típica, la diferencia en pérdida de inserción entre un plugging y otro, es 0,2 dB.
  • Pérdida de retorno alta (bajo cantidades de reflexión en la interfaz) - debe ser superior a 20 dB
  • Facilidad de instalación
  • Bajo costo
  • Confiabilidad
  • Baja sensibilidad ambiental
  • Facilidad de uso

Análisis

  • En todos los conectores, la limpieza de la cera antes de cada conexión ayuda a prevenir arañazos y extiende la vida del conector sustancialmente.
  • Los conectores en fibra de mantenimiento de polarización a veces están marcados con una bota de alivio de cepa azul o un cuerpo de conector. A veces se utiliza un tubo de amortiguación azul en la fibra.
  • Conectores de fibra óptica endurecidos ()HFOCs) y Adaptadores de fibra óptica endurecidos ()HFOAs) son componentes pasivos de telecomunicaciones utilizados en un entorno de planta exterior. Proporcionan conexiones de gota a clientes de redes de distribución de fibra. Estos componentes pueden proporcionarse en cierres pedestales, cierres aéreos y enterrados y terminales, o equipos ubicados en locales de clientes como un centro de distribución de fibras (FDH) o una unidad terminal de red óptica.
Estos conectores, que son susceptibles de mantenimiento y endurecidos para su uso en el OSP, son necesarios para apoyar el despliegue de Fiber a los locales (FTTP) y las ofertas de servicio. Los HFOCs están diseñados para soportar las condiciones climáticas existentes en todo Estados Unidos, incluyendo lluvia, inundaciones, nieve, remolino, vientos altos y tormentas de hielo y arena. Se pueden encontrar temperaturas ambientes que van desde −40 °C (−40 °F) hasta 70 °C (158 °F).
Telcordia GR-3120 contiene los requisitos genéricos más recientes de la industria para HFOCs y HFOAs.

Pruebas

El rendimiento del conector óptico de fibra de vidrio se ve afectado tanto por el conector como por la fibra de vidrio. Las tolerancias de la concentración afectan a la fibra, el núcleo de la fibra y el cuerpo del conector. El índice óptico central de refracción también está sujeto a variaciones. El estrés en la fibra pulida puede causar pérdida de rendimiento excesiva. La fibra puede deslizarse a lo largo de su longitud en el conector. La forma de la punta del conector puede ser perfilada incorrectamente durante el pulido. El fabricante de conectores tiene poco control sobre estos factores, por lo que el rendimiento en servicio puede estar muy por debajo de la especificación 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 utilizar un sistema de perfilado para garantizar que la forma general del pulido sea correcta y un microscopio óptico de buena calidad para comprobar si hay imperfecciones. El rendimiento de la pérdida de inserción y la pérdida de retorno se verifica utilizando condiciones de referencia específicas, comparándolas con un cable de prueba monomodo estándar de referencia o utilizando una fuente compatible con flujo rodeado para pruebas multimodo. Las pruebas y el rechazo (rendimiento) pueden representar una parte importante 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 extremo a extremo, y se puede usar un reflectómetro óptico en el dominio del tiempo para identificar pérdidas puntuales o pérdidas de retorno significativas.

Notas

  1. ^ Los cierres de terminales pedagógicos están destinados a albergar componentes pasivos de telecomunicaciones utilizados en un entorno de planta exterior (OSP). Según Telcordia GR-13 [1], estos cierres pueden albergar componentes tales como bloques terminales de cobre, grifos coaxiales, o equipo de distribución de fibra óptica pasivo utilizado para la distribución de servicio telefónico y servicios de banda ancha.

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