Optika 2 - druhy konektorů

Naváži na první díl optického seriálu aneb 2 díly už je seriál (mám v plánu ovšem ještě další díly ...)
Seriál není poskládán nějak "inteligentně" spíš vždy napíši pár myšlenek k něčemu co mě zajímá/zajímalo/zaujalo v optických technologiích. Vy co se pohybujete v optice pár let, možná jste na podobnou otázku také narazili, který konektor bych měl použít? V metalice je to jednoduché, tam jeden konektor vládne všem, jeden jim všem káže - RJ45*.



*) Vsuvka, vy co jste v sítích už dlouho, byste mohli namítnout, že to zase není až tak úplně pravda. Jednak tu před RJ45 a tedy před strukturovanou kabeláží byl ethernet 10Base2 (tenký koax) a zde minimálně já si pamatuji 2 konektory - BNC a EAD, z nichž EAD byla ta horší varianta. Ale uznávám, že to je pravěk. Druhak tu máme ovšem metalické konektory pro 10GBase-T a těch je kvůli neochotě výrobců se dohodnout také několik GG45, Tera a asi i ARJ45.

A co v optice?

Podobně jako v předchozím díle, začnu historií:

ST

Ferule 2,5mm, bajonetový uzávěr. Velmi hojně používaný v LAN. Pouze simplexní.

ST konektor

Provedení bývá buď kovové nebo plastové.

FC

Velmi podobné ST, válcové tělo s perem, ferule 2,5mm. Často se používalo v telekomunikacích (já jsem se s ním v LAN nesetkal).

FC konektor

SC

Velmi častý typ konektoru v LAN. Odstranil pro mě nepříjemnou manipulaci s bajonetem u ST a nahradil ho principem táhni/zasuň (push pull). Původně jako předchozí typy simplexní, ale následně se objevilo několik modifikací na duplex (spojení dvou konektorů držákem apod.)

SC-RJ

Jelikož SC vycházel moc velký v duplexu a zabíral v patch panelu více místa než RJ45, přišla švýcarská firma Reichle & De-Massari s inovací SC-RJ (jak bude vidět u dalšího konektoru, Švýcaři se nezdají).
V patch panelu nebo v zásuvce zabírá SC-RJ stejně místa jako RJ45 a přitom vás nenutí používat jejich kabely, ale stačí simplexní SC. Pěkná vychytávka.

SC-RJ konketor

Ukázka kombinace SC-RJ a RJ45 v běžné zásuvce

A nyní už moderní konektory, vyvinuty převážně kvůli zmenšení původních a tím zvýšení hustoty a také k usnadnění manipulace.

LC

LC znamená Lucent (kdysi inovativní nejen optická firma, nyní Alcatel-Lucent ...) nebo Local Connector. Má poloviční průměr ferule 1,25mm. Konektory jsou standardem na SFP a XFP modulech, více minulý díl. Můj favorit.

LC duplex

MT-RJ

Pouze duplexní a také velmi malý. Stojí za ním firma AMP Netconnect (nyní součást Tyco Electronics). Slibný konektor s kompozitní ferulí pro obě vlákna. S potenciálem být levný.

VF-45

výmysl firmy 3M ze systému Volition. Konektor bez ferule. Jméno mělo asi evokovat RJ45. Důraz na nízkou cenu, ale nejsem si jist jak to dopadlo (aneb Čína dokáže divy a licenční poplatky také). Nízká cena (i díky nepřítomnosti ferule) měla pomoci široce prosadit tento konektor hlavně do FTTx (FTTO -Fiber To The Office, FTTD - Fiber To The Desk) sítí. Jak to funguje bez ferule? V zástrčce není standardní vlákno, ale vlákno typu GGP (Glass/Glass/Polymer) a navíc je tam pod úhlem. Vlákna v zásuvce a zástrčce jsou na sebe navedena a dotýkají se i bez přítomnosti ferule. Nikde kromě výstavy jsem to neviděl, ale existovaly i aktivní prvky (mj. 3Com

VF-45

E-2000

Rolls Royce mezi optickými konektory? Naneštěstí i cenou. Švýcarská firma Diamond vyvinula tento konektor, který dále licencovala pouhým 2 dalším výrobcům (zmíněný Reichle & De-Massari a Huber Suhner). Číňani to tedy stejně kopírují, ale znáte to, v tomto případě bych to nebral.. Na tomto konektoru je sympatické to, že před ferulí jsou "dvířka" (krytka chcete-li), která chrání feruli před poškrábáním a prachem. Funguje automaticky při zasunutí se otevře, při vysutí zavře. Bohužel cena je jinde než u ostatních konektorů.

E-2000

Anomálie

Ještě jich je/byla celá řada. Minimálně existovala síť FDDI, která používala nějaké svoje konektory, IBM měla ESCON, Panduit si udělal také vlastní Opti-Jack, nyní se jmenuje FJ. Byly i konektory MU ("miniSC"), Biconic, D4 a mnohé další. Něco naleznete také v níže uvedených odkazech.

Co je potřeba ještě zmínit

Ferule

Jak jsem zmínil výše, existují i konektory bez ferulí. Co je to ferule? Stručně malý váleček zpravidla o průměru 2,5mm nebo 1,25mm. Jedná se o nejpřesnější část konektoru, na její přesnosti závisí parametry. Ferule se dříve vyráběly z kovu (co vím tak z hliníku), dnes jsou převážně keramické (zirkoniové, to jsou ty dražší) a kompozitní a nejlevnější plastové. Uprostřed válečku (ferule) je díra na vlákno a vlákno je v ní zafixováno epoxidovým lepidlem. Následně zabroušeno.

Broušení

Ferule je zabroušena, tak aby se vlákna buď dotýkala nebo ne (v současných aplikacích se spíše dotýkají). Existují 3 typy zabroušení NPC, PC (to je dále ještě rozšířeno o SPC a UPC) a APC. O co jde? Vlákno je na konci zalomeno a vloženo do ferule, která je zabroušeno buď rovně (NPC = Non Physical Contact) nebo sféricky rovně (PC - Physical Contact) nebo úhlově sféricky (APC - Angled Physical Contact). Na konci vlákna je rozhraní dvou různých prostředí a na rozhraní dochází k odrazům a lomům (viz Optika) a zpětné odrazy jsou špatně. Takže nejvyšší útlum pro odražené signály má díky úhlu broušení APC. Multimódová vlákna jsou z principu NPC nebo PC (a jejich modifikace). Tj. broušení APC je možné mít jen u singlemódových vláken.

Typy broušení

Zleva NPC, PC a APC.

SPC a UPC je stejný princip jako PC (S=Super a U =Ultra) jedná se o marketingové odlišení lepších parametrů. Pro představu útlum pro odražený signál se pohybuje zhruba v následujících hodnotách:

NPC = -14dB
 PC = -35dB
SPC = -45dB
UPC = -55dB
APC = -65dB

Simplex/Duplex

Jde o to, pro kolik vláken/cest pro světlo konektory mají. Na začátku se jednalo vždy o jednotlivá vlákna a tedy simplex. S vývojem ale se ukázalo, že výhodnější by bylo mít konektory u kterých nemusíme metodou pokus omyl zjišťovat, které vlákno je pro příjem a které pro vysílání. Vznikly duplexní konektory.

Některé konektory jsou pouze simplexní (namátkou ST) některé pouze duplexní (VF-45, MT-RJ) a některé existují v obou mutacích (SC, E-2000). Jsou také konektory s více než dvěma vlákny, pro operátorské nasazení.

Závěr

Podobně jako v minulém díle, vám sdělím svůj názor, v čem bych dnes dělal optiku já. Jednoznačně LC. Široce podporované, v SFP/XFP jiné konektory nejsou, narozdíl od SC je to menší konektor, který má tedy vyšší hustotu osazení a cenově vychází také pěkně. Takže LC. Samozřejmě není kritické, vybrali-li jste si jiný typ. Můžete použít hybridní adaptér

Adaptér SC-LC

 nebo příšlušný patchcord.

Dovětek

Všechny zde zmíněné konektory se týkají pouze skleněných optických vláken. Kromě nich existují i vlákna plastová (POF) a o těch si povíme někdy příště.

Zdroje:
http://www.ertyu.org/steven_nikkel/fiberconnect.html
http://www.fiberc.com/blog/?p=3
http://www.fiber-optics.info/articles/fiber_optic_connectors
http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_fiber_connector
http://www.thefoa.org/tech/connID.htm