Types de connecteurs mécaniques à fibres optiques. Connecteurs et connexion fibre pour réseau domestique

Données de base sur FOCL pour la conception de systèmes de télécommunications

La fibre optique permet d'organiser une communication sans régénérateurs (répéteurs de signal) jusqu'à 120 km pour les câbles monomodes et jusqu'à 5 km pour les câbles multimodes.

En tant que signaux dans les câbles optiques, ce ne sont pas des impulsions électriques qui sont utilisées, mais des modes (flux lumineux). Les parois de l'âme centrale sont diélectriques et ont les propriétés réfléchissantes du verre, grâce auxquelles les flux lumineux se propagent à l'intérieur du câble.

Fibres monomodes et multimodes

Il est d'usage de partager fibres optiques(câbles et cordons de raccordement) en deux types :

Mode unique (Single Mode), abrégé : SM ;

Multimode (Multi Mode), abrégé : MM.

Dans le même temps, les deux types ont leurs avantages et leurs inconvénients, ce qui signifie que chacun d'eux peut être utilisé à diverses fins.

Fibres optiques monomodes (SM)

8/125, 9/125, 10/125 est le marquage des cordons de raccordement à fibre optique monomode. Le premier chiffre du marquage est le diamètre du noyau central et le second est le diamètre de la gaine. Il convient de noter que les diamètres de FOCL (ligne de transmission à fibre optique) sont mesurés en microns (micromètres).

Un câble monomode utilise un faisceau laser focalisé et étroitement focalisé avec une gamme d'ondes lumineuses de 1,310-1,550 µm (1310-1550 nm).

Du fait que le diamètre du noyau central est suffisamment petit, les modes lumineux s'y déplacent presque parallèlement à l'axe central. Par conséquent, il n'y a pratiquement pas de distorsions de signal dans la fibre et une faible atténuation permet de transmettre une impulsion optique sur des distances allant jusqu'à 120 km sans régénération à des vitesses allant jusqu'à 100 Gbit/s et plus.

Il existe des fibres optiques monomodes :

Dispersion impartiale (standard, SMF);

dispersion décalée (DSF);

Et avec une variance décalée non nulle (NZDSF).

Fibres optiques multimodes (MM)

Fibre étagée multimode

Fibre multimode à coefficient de gradient

Les fibres multimodes sont étiquetées, par exemple, 50/125 ou 62,5/125. Cela suggère que le diamètre du noyau central peut être de 50 ou 62,5 µm, et le diamètre de la gaine est le même que celui du type monomode - 125 µm.

Un câble multimode utilise des faisceaux diffusés par des LED ou un laser avec une gamme d'ondes lumineuses de 0,85 µm à 1,310 µm (850-1310 nm).

Du fait que le diamètre de l'âme centrale d'un cordon de brassage multimode est supérieur à celui d'un cordon de brassage monomode, le nombre de trajets pour la propagation des modes lumineux augmente. Plusieurs flux lumineux se déplacent simultanément le long de différentes trajectoires, réfléchis par surface miroir veine centrale.

Cependant, la fibre multimode étagée a une dispersion intermode assez élevée (expansion progressive du faisceau optique en raison des réflexions), ce qui limite la distance de transmission du signal à 1 km et le débit de transmission à 100 - 155 Mbps. La longueur d'onde de fonctionnement est typiquement de 850 nm.

Les fibres multimodes à gradient d'indice se caractérisent par une dispersion intermode plus faible en raison d'un changement en douceur de l'indice de réfraction dans la fibre. Cela vous permet de transmettre un signal optique sur des distances allant jusqu'à 5 km à des vitesses allant jusqu'à 155 Mbps. Longueur d'onde de travail - 850 nm et 1310 nm.

Différences entre les fibres optiques monomodes et multimodes

L'atténuation du signal joue un rôle assez important dans les fibres optiques monomodes et multimodes. C'est la raison de la courte distance de travail des fibres multimodes (1-5 km). Malgré le fait qu'il semblerait que plus de flux lumineux traversent un câble multimode, débit de ces câbles et cordons de brassage est inférieur à celui des câbles monomodes.

Un faisceau étroitement dirigé (monomode) dans les fibres monomodes s'atténue plusieurs fois moins qu'un faisceau diffusé (multimode) dans les fibres multimodes, ce qui permet d'augmenter la distance (jusqu'à 120 km) et la vitesse du signal transmis.

Connecteurs optiques

Un connecteur optique, ou connecteur (connecteur optique) est un moyen peu coûteux et méthode efficace commutation de câbles à fibres optiques. Il offre connexion fiable et l'intégrité des paquets transmis.

Aujourd'hui sur le marché il y a un grand nombre de divers types connecteurs pour FOCL. Tous ont des paramètres et des objectifs différents. L'amarrage de deux connecteurs identiques ou différents s'effectue à l'aide d'un adaptateur optique.

Différents types de connecteurs optiques ont forme différente et technologie de connexion. Également dans la production de tels connecteurs peuvent être utilisés divers matériaux qu'il s'agisse de métaux ou de polymères.

Les principaux types de connecteurs optiques (connecteurs)

Connecteurs SC

SC est le connecteur optique le plus populaire.

Le boîtier du connecteur SC est en plastique, la Coupe transversale- rectangulaire. La connexion et la déconnexion de ce connecteur est linéaire, contrairement aux connecteurs FC et SC, dans lesquels la connexion est rotative. Grâce à cela, ainsi qu'à un "loquet" spécial, une fixation assez rigide dans la prise optique est fournie. Les connecteurs SC sont principalement utilisés dans les installations fixes. Le prix est légèrement plus cher que les connecteurs FC et SC.

Les connecteurs SC monomodes sont marqués en bleu, en gris- connecteurs multimodes, en vert- connecteurs monomodes avec classe de polissage APC (extrémité biseautée).

Connecteurs LC

Le connecteur optique LC est similaire en apparence au connecteur SC, mais de taille plus petite, grâce à quoi les interconnexions sont facilement mises en œuvre à l'aide de connecteurs LC. connexions optiques haute densité. La fixation dans la douille optique s'effectue à l'aide d'un loquet.

Connecteurs FC

Les connecteurs FC sont constitués d'un noyau en céramique et d'une férule en métal. La fixation dans la douille optique se produit en raison de Connexion filetée. Les connecteurs FC offrent un faible niveau de pertes et un minimum de rétro-réflexions, et grâce à une fixation fiable, ils sont utilisés pour organiser la communication sur des objets en mouvement, des réseaux de communication les chemins de fer et d'autres applications critiques.

Connecteurs ST

Les connecteurs ST se caractérisent par leur simplicité et leur fiabilité de fonctionnement, leur facilité d'installation et leur prix relativement bas. Extérieurement similaires aux connecteurs FC, mais contrairement au FC, dans lequel la fixation dans la prise est réalisée à l'aide d'une connexion filetée, les connecteurs ST appartiennent à la catégorie des connecteurs BNC (la connexion est réalisée à l'aide d'un connecteur à baïonnette). Les connecteurs ST sont sensibles aux vibrations et sont soumis à ces limitations.

Les connecteurs ST sont principalement utilisés pour connecter des équipements optiques aux lignes principales et dans les réseaux locaux.

Connecteurs DIN

Le connecteur DIN est similaire au connecteur FC mais est plus petit. Le noyau en céramique de 2,5 mm de diamètre dépasse boite en plastique, qui, à son tour, a un verrou qui empêche le noyau de tourner sur lui-même. Les connecteurs DIN sont souvent utilisés dans les équipements de mesure.

Connecteurs E-2000

E-2000 est l'un des connecteurs optiques les plus complexes. La connexion et la déconnexion s'effectuent de manière linéaire (push-pull) et l'ouverture - au moyen d'un insert à clé spécial. Par conséquent, il est presque impossible de retirer par erreur un tel connecteur.

Les connecteurs E-2000 ont des bouchons spéciaux dans leur conception, qui ferment automatiquement l'extrémité du connecteur lorsqu'il est déconnecté de la prise optique, ce qui empêche la poussière de pénétrer à l'intérieur.

Les connecteurs E-2000 se distinguent par une grande fiabilité et une densité de montage. La section carrée du connecteur assure une mise en œuvre aisée des connexions duplex.

Connecteurs haute densité

Connecteurs MT-RJ

Les connecteurs MT-RJ sont fabriqués en paires duplex.

Connecteurs VF-45 (SJ)

La tige du connecteur est inclinée approximativement d'un angle par rapport au plan de connexion des fibres. Le connecteur VF-45 (SJ) est équipé d'un cache anti-poussière autobloquant.

Connecteurs MU

Analogique du connecteur SC, de plus petite taille. Le centreur est en céramique, d'un diamètre de 1,25 mm, le reste des pièces est en plastique.

Couleurs des connecteurs optiques (connecteurs).

FC et ST - laiton nickelé

SC et LC duplex ou simplex multimode - beige ou gris

SC et LC duplex ou simplex monomode - bleu

SC/APC simplex (simplex) - vert

Grades de polissage pour connecteurs optiques

Les principales caractéristiques des connecteurs optiques sont peut-être l'atténuation d'insertion et la réflexion arrière. L'atténuation optique a plus Forte influence sur la qualité du signal que la rétro-réflexion.

L'indice d'atténuation en retour dépend principalement de la déflexion transversale des coeurs des fibres optiques connectées.

Le polissage des connecteurs optiques garantit que les fibres optiques sont étroitement connectées les unes aux autres et réduit l'entrefer, ce qui, à son tour, réduit la réflexion arrière du signal.

Il existe 4 grades de polissage : PC, SPC, UPC et APC.

Polissage PC, SPC, UPC :

RS (contact physique)

La classe PC comprend des connecteurs polis à la main, ainsi que des connecteurs fabriqués selon technologie adhésive. Vitesse d'application - jusqu'à 1 Gbps.

SPC (super contact physique)

Polissage mécanique des extrémités des connecteurs optiques. Fournit un ajustement et une utilisation plus serrés dans les systèmes avec des vitesses supérieures à 1,25 Gbps.

UPC (Ultra Physiquement Contact)

Polissage automatique. Les plans des connecteurs connectés s'emboîtent encore plus étroitement que dans PC et SPC, par conséquent, ces connecteurs sont utilisés dans les systèmes de transmission d'informations avec des vitesses de 2,5 Gb / s et plus.

Polissage APC (Angled Physically Contact):

La surface de contact de ces connecteurs est biseautée de 8 à 12 degrés par rapport à la perpendiculaire. Cette méthode de broyage est utilisée pour réduire le niveau d'énergie du signal réfléchi (au moins 60 dB). Les connecteurs APC sont utilisés uniquement avec d'autres connecteurs APC et ne peuvent pas être utilisés avec d'autres types de connecteurs (PC, SPC, UPC). Différence dans le marquage vert des embouts en plastique.

Types de cordons de raccordement optiques

Cordons de brassage simplex (SX) et duplex (DX)

Les cordons de raccordement optiques peuvent être simplex (pour une connexion) et duplex (pour deux connexions).


Cordon de brassage SC-SC simplex (SX)		Cordon de brassage SC-SC duplex (DX)

Cordons de transition

Pour changer d'un type connecteur optique de l'autre, des cordons de raccordement optiques de transition. La nécessité de leur utilisation survient assez souvent lors du changement d'équipement à des fins diverses et de production. Pour ce faire, les cordons de raccordement de transition sont terminés par différents connecteurs optiques: par exemple, à une extrémité - LC, à l'autre extrémité - FC.

Les cordons de brassage de transition sont simplex et duplex.

Couleurs des cordons de brassage

La gaine des jarretières optiques est différente selon le type de fibre optique et a une couleur :

jaune - pour la fibre monomode ;
orange - pour fibre multimode d'un diamètre de 50 microns;
bleu, noir - pour fibre multimode d'un diamètre de 62,5 microns.

Différences par rapport à ce qui est généralement accepté code de couleurs peut être dans la fabrication de cordons de brassage duplex.

Marquage des cordons de brassage optiques

Habituellement, le marquage des cordons de brassage optique indique :

type de connecteur : généralement SC, FC, LC, ST, MTRJ ;
type de fibre : monomode (SM) ou multimode (MM)
classe de polissage : PC, SPC, UPC ou APC ;
nombre de fibres : une (simplex, SX) ou deux (duplex, DX) ;
diamètre de l'âme conductrice de la lumière et du buffer : généralement 9/125 pour les cordons de brassage monomode et 50/125 ou 62,5/125 pour les cordons de brassage multimodes ;
longueur du cordon de raccordement.

Un des étapes finales Installation FOCL- c'est le câblage et le raccordement de l'arrivée câble de fibre optique directement à destination : dans la salle des serveurs, le centre de données, etc. Pour ce faire, le câble est inséré dans la croix optique et les fibres sont connectées aux connecteurs. A ce stade, un tel groupe de composants optiques est utilisé - ce sont des nattes et toutes sortes de pinces. Ils sont également regroupés sous le nom équipement fibre optique passif.

natte- il s'agit d'un morceau de câble optique, terminé par un connecteur d'un seul côté.
Cordon de brassage possède des connecteurs aux deux extrémités, les types de connecteurs peuvent différer (cordon de raccordement adaptatif) ou être identiques (connexion).
Adaptateur optique- il s'agit, en fait, d'une prise dans laquelle un cordon de raccordement ou de raccordement est connecté.
Qu'est-ce qui est important à considérer ?
Il peut sembler qu'il n'y ait rien de compliqué au stade de la connexion du connecteur à l'adaptateur optique. Comment brancher une fiche dans une prise. Cependant, non.
Regardons au moins du point de vue de la technologie. Qu'est-ce qu'un kit - patchcord/pigtail + adaptateur ? C'est l'assemblage de deux fibres optiques dont l'épaisseur est approximativement égale à l'épaisseur d'un cheveu humain. Dans ce cas, un décalage de la connexion même de 1 micron provoque une perte de puissance.
C'est-à-dire qu'une connexion croisée doit fournir :
ajustement parfait noyaux (fibres optiques);
protégeant ce contact parfait de influences externes- les déplacements, l'apparition d'un entrefer, etc. ;
protection mécanique des fibres avec connexion-déconnexion répétée ;
protection mécanique du câble dans le connecteur lors de la flexion, de l'extraction, etc.

C'est notamment pourquoi tant de types de connecteurs optiques ont été créés. Chaque fabricant s'est efforcé de créer le connecteur parfait pour son équipement.
Mais ce n'est pas toute la difficulté.
Pour assurer une connexion précise, les cosses des connecteurs optiques ne doit pas avoir de fissures(si la fissure traverse la fibre, un tel connecteur est remplacé), ne doit pas être poussiéreux et sale. Même si vous venez de le toucher avec votre doigt, la trace doit être soigneusement essuyée avec une lingette imbibée d'alcool. Chaque grain de poussière, de pollution, etc. - c'est l'atténuation, l'atténuation du signal, les réflexions arrières.
Par conséquent, les connecteurs optiques sont régulièrement essuyés avec de l'alcool et les prises sont soufflées à l'air comprimé ou nettoyées avec des bâtons spéciaux.
Dans la figure de droite - la pointe du connecteur après avoir touché le doigt et après nettoyage.
La résistance mécanique des connexions est fournie dans chaque type de connecteurs de différentes manières, mais en gros c'est :
en particulier matériau résistant pointe de connecteur - céramique, cermets ;
capuchons de protection en plastique et en métal sur les connecteurs ;
loquets et loquets positions à la fois dans les adaptateurs optiques et dans les "prises" ;
Kevlar et autres fils de renfort sous la gaine du segment de câble menant au connecteur.

Types de cordons de raccordement optiques, pigtails, adaptateurs
La classification des pigtails optiques, des cordons de brassage et des adaptateurs est généralement la même et est basée sur les paramètres suivants :
connecteur (prise) standard ;
type de meulage;
type de fibre - multimode ou monomode;
type de connecteur - duplex simple.

À la suite de diverses combinaisons de tous ces types, une grande variété de modifications de connecteurs et d'adaptateurs est obtenue. Cette photo est loin de tout :

Que signifient toutes ces lettres ?

Prenons marquage typique d'un cordon de raccordement optique. Par exemple, .

CS et CL sont les types de connecteurs. Il s'agit ici d'un cordon de brassage - un adaptateur, puisque deux différents types connecteur ;
CUP- type de broyage ;
Multimode- type de fibre, ici fibre multimode, peut également être désigné par l'abréviation MM. Le monomode est étiqueté comme SingleMode ou SM ;
Duplex- deux connecteurs dans un seul boîtier, pour un agencement plus serré. Le cas inverse est Simplex, un connecteur.

Exemple recto-verso :

Types de polissage (meulage) des connecteurs de fibre optique

Ponçage ou polissage connecteurs fibre optique conçu pour assurer un contact parfaitement étanche entre les âmes des fibres. Il ne doit pas y avoir d'air entre leurs surfaces, car cela dégrade la qualité du signal.

Au ce moment types de polissage sont utilisés, tels que PC, SPC, UPC et APC.

PC- l'ancêtre de tous les autres types de polissage. Le connecteur traité par la méthode PC (y compris manuellement) est une pointe arrondie.

Veuillez noter que la figure montre que la connexion des connecteurs à extrémité plate se heurte à l'apparition d'un entrefer. Alors que les extrémités arrondies sont reliées plus étroitement.

Peut être utilisé dans des réseaux à courte portée avec de faibles taux de transfert de données.

CPS- une version améliorée du PC, mais le meulage se fait uniquement à la machine.

CUP- un connecteur presque plat (mais pas complètement plat), qui est réalisé grâce à un traitement de surface de haute précision. Il offre une excellente réflectivité (par rapport au PC et au SPC), il est donc activement utilisé dans les réseaux optiques à haut débit.

Les connecteurs avec ce type de connecteur sont le plus souvent bleus.

APC- un connecteur traité selon un tout autre principe : les extrémités sont biseautées à un angle de 8 degrés. Ce polissage de surface donne les meilleurs résultats. Les rétro-réflexions du signal quittent presque immédiatement la fibre et, de ce fait, les pertes sont réduites.

Les connecteurs polis APC sont utilisés dans les réseaux avec exigences élevées en matière de qualité du signal: voix, transmission de données vidéo. Par exemple - télévision par câble.

Les connecteurs avec ce type de connecteur sont verts.

Attention!
Connecteurs de masse APC inapproprié aux connecteurs de finitions différentes (PC, SPC, UPC) et s'endommager mutuellement.
Les vernis PC, SPC, UPC sont mutuellement compatibles.

Comparaison de la forme de la pointe et du trajet de l'écho dans les connecteurs polis UPC et APC :

La dépendance des pertes en ligne au type de polissage du connecteur optique est donnée dans le tableau :

Comme vous pouvez le constater, le polissage UPC (extrémités arrondies) et APC (extrémités biseautées) est le plus efficace. Par conséquent, les cordons de brassage et les pigtails avec ce type de broyage sont le plus souvent utilisés.

Types de connecteurs optiques

En pratique, nos installateurs fibre optique travaillent dans la grande majorité des cas avec types FC, LC, SC. Nous ne nous attarderons pas sur les types de connecteurs plus rares pour l'instant.

connexion à ressort, grâce à laquelle une "indentation" et un contact étroit sont obtenus;
capuchon en métal - protection solide;
le connecteur est vissé dans la prise, ce qui signifie qu'il ne peut pas sortir, même si vous le tirez accidentellement ;
remuer le câble n'affecte pas la connexion.

Cependant, il n'est pas bien adapté aux connecteurs serrés - il a besoin d'espace pour visser/dévisser.

Moins cher et plus pratique mais analogique moins fiable de FC. Facile à connecter (encliquetage), les connecteurs peuvent être placés fermement.

Cependant, la coque en plastique peut se casser et l'atténuation du signal et les réflexions arrière sont affectées même en touchant le connecteur.

En général, le plus couramment utilisé, mais non recommandé sur les autoroutes importantes.

Analogue réduit de SC. En raison de sa petite taille, il est utilisé pour les connexions croisées dans les bureaux, les salles de serveurs, etc. - à l'intérieur, si nécessaire haute densité emplacements des connecteurs.

L'auteur du développement de ce type de connecteur - le premier fabricant d'équipements de télécommunications, Lucent Technologies (USA) - a initialement prédit le sort du leader du marché pour sa progéniture. En gros, c'est comme ça. Surtout si l'on considère que ce type de connecteur fait référence à des connexions avec une densité de montage accrue.

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Heureusement, cette fois, ce n'était pas un accident, mais un travail planifié, donc le processus s'est déroulé, pourrait-on dire, dans conditions de serre.

Habituellement, un câble optique est décâblé dans une croix spéciale, chaque fibre à son propre port, d'où elle est déjà commutée avec un équipement ou une autre croix. Mais cette fois, il a fallu souder deux câbles ensemble, en contournant les traversées optiques. Le processus est, en général, similaire au soudage par rupture de câble, à l'exception qu'il n'est pas nécessaire de retirer d'abord le câble de la croix.

Voici à quoi ressemblent deux pays optiques fonctionnels, dont vous devrez vous débarrasser et connecter les câbles directement. À l'heure actuelle, les données circulent le long des cordons de raccordement jaunes entre les croix.

Croix optique de l'intérieur. Démêlez soigneusement et retirez le câble de la cassette.

Le câblage coloré est une fibre optique d'un câble, uniquement lorsqu'il est isolé. La fibre elle-même est incolore et l'isolant est spécialement coloré pour distinguer les fibres.

Il peut y avoir plusieurs fibres dans un câble. Il peut s'agir de 4, 12 et 38. En règle générale, une paire de fibres est utilisée pour la transmission de données, une fibre dans chaque direction. Sur une telle paire, de 155 Mbps à plusieurs dizaines de Gbps peuvent être transmis, selon les équipements aux extrémités de la route fibre optique.

Il y a 12 fibres dans ce câble, qui sont emballées en 4 pièces dans des modules de 3 couleurs (blanc, vert, rouge).

L'épissure de fibre étant une zone potentiellement cassante, cette partie du câble est conditionnée dans un manchon optique. Avant le soudage, les câbles sont introduits dans le raccord à travers des trous spéciaux.

Vous pouvez maintenant commencer le processus de soudage. Tout d'abord, l'isolant est retiré de la fibre à l'aide d'outils de précision, et le cœur de la fibre optique lui-même est exposé.

Avant de souder, il est nécessaire que l'extrémité de la fibre soit la plus régulière possible, c'est-à-dire une coupe perpendiculaire très précise est nécessaire. Il existe une machine spéciale pour cela.

Poussin! L'angle de clivage ne doit pas s'écarter du plan de plus de 1 degré. Valeurs habituelles- de 0,1 à 0,3 degrés.

Les chutes de fibres propres sont immédiatement nettoyées. Ensuite, vous trouverez ses figues sur la table, mais il peut facilement creuser sous la peau, se détacher et y rester.

Et voici l'appareil le plus important dans ce processus - un soudeur. Les deux fibres sont placées dans des rainures spéciales au milieu de l'appareil des deux côtés (sur la photo - couleur bleue) et fixé avec des clips.

Après, le plus dur. Appuyez sur le bouton "SET" et regardez l'écran. L'appareil lui-même positionne les fibres, les aligne, à court terme arc électrique souder instantanément les fibres et montrer le résultat. L'ensemble du processus est plus rapide que ce que j'ai écrit ces trois phrases ci-dessus et prend environ 10 secondes.

Un tube thermorétractable avec une tige métallique est mis sur la fibre pour renforcer le lieu de soudage, et la fibre est placée dans le four dans le même appareil, uniquement dans sa partie supérieure.

Chaque fibre est ensuite soigneusement placée dans la cassette de manchon. Processus créatif.

Et le résultat.

Pour sceller le point d'entrée du câble dans le manchon, des tubes thermorétractables sont mis en place, qui sont traités avec un sèche-cheveux spécial. Tube de haute température se comprime, empêchant l'eau et l'air de pénétrer dans le raccord.

Et la touche finale. Un capuchon est mis sur l'accouplement et fixé avec des attaches spéciales. Or ni l'humidité, ni la chaleur, ni le gel ne sont terribles. De tels raccords peuvent flotter dans le marais pendant des années sans endommager le câble à l'intérieur.

L'ensemble du processus d'épissage de deux câbles à 12 fibres prend environ une heure et demie.

Eh bien, maintenant que vous connaissez toutes les subtilités de ce processus, vous pouvez acheter en toute sécurité une machine à souder et emmêler tout ce que vous voulez avec les réseaux à fibre optique.

Avec tous les avantages des fibres optiques, pour l'installation de réseaux, elles doivent être connectées. C'est la complexité de ce processus pour les guides de lumière en verre de quartz qui est le principal facteur limitant de la technologie de la fibre optique.

Malgré tous les progrès technologiques de ces dernières années, les non-professionnels ne peuvent connecter que des câbles qui n'ont pas d'exigences de qualité particulières. Les travaux sérieux d'aménagement d'autoroutes d'importance régionale nécessitent des équipements coûteux et un personnel hautement qualifié.

Mais pour créer un câblage inter-maisons du "dernier kilomètre" de telles difficultés ne sont plus nécessaires. Le travail est accessible aux spécialistes sans formation sérieuse (ou sans formation du tout), un ensemble d'équipements technologiques coûte moins de 300 $. En combinaison avec cela, les énormes (je n'ai pas peur de ce mot) avantages de la fibre optique par rapport câbles en cuivre avec des joints d'air en font un matériau très attractif pour les réseaux domestiques.

Examinons plus en détail les types et les méthodes de connexion des fibres optiques. Pour commencer, il est nécessaire de séparer fondamentalement les épissures (connexions monoblocs) et les connecteurs optiques.

Dans les réseaux relativement petits (jusqu'à plusieurs kilomètres de diamètre), les épissures ne sont pas souhaitables et doivent être évitées. Aujourd'hui, la méthode principale de leur création est le soudage par décharge électrique.

Le principe du soudage des fibres optiques.

Une telle connexion est fiable, durable et introduit une atténuation négligeable dans le chemin optique. Mais le soudage nécessite un équipement très coûteux (de l'ordre de plusieurs dizaines de milliers de dollars), et une qualification relativement élevée de l'opérateur.

Cela est dû à la nécessité d'un alignement de haute précision des extrémités des fibres avant le soudage et du maintien de paramètres stables de l'arc électrique. De plus, il est nécessaire de prévoir des extrémités (clivages) régulières (et perpendiculaires à l'axe des fibres) des fibres à souder, ce qui en soi est une tâche assez difficile.

En conséquence, la mise en œuvre d'un tel travail "de temps en temps" par vous-même n'est pas rationnelle et il est plus facile d'utiliser les services de spécialistes.

En outre, une méthode similaire est souvent utilisée pour terminer les câbles en soudant des fibres de câble avec de petits morceaux de câbles flexibles avec des connecteurs déjà installés (queue de cochon, littéralement - une queue de cochon). Mais avec la généralisation des joints collés, le soudage perd progressivement du terrain lors des terminaisons de lignes.

La deuxième façon de créer des connexions permanentes est mécanique ou en utilisant des connecteurs spéciaux (épissures). L'objectif initial de cette technologie est une connexion temporaire rapide permettant de restaurer les performances de la ligne en cas de coupure. Au fil du temps, pour les épissures de "réparation", certaines entreprises ont commencé à donner une garantie allant jusqu'à 10 ans, et jusqu'à plusieurs dizaines de cycles de connexion-déconnexion. Par conséquent, il est conseillé de les séparer dans une méthode distincte pour créer des connexions permanentes.

Le principe de fonctionnement de l'épissure est assez simple. Les fibres sont fixées dans un conducteur mécanique et sont rapprochées les unes des autres à l'aide de vis spéciales. Pour un bon contact optique, un gel spécial aux propriétés optiques similaires au verre de quartz est utilisé à la jonction.

Malgré la simplicité et l'attrait externes, la méthode n'est pas largement utilisée. Il y a deux raisons à cela. Premièrement, il est encore nettement inférieur en termes de fiabilité et de durabilité au soudage, et n'est pas adapté aux canaux de télécommunication backbone. Deuxièmement, il est plus coûteux que le montage de connecteurs adhésifs et nécessite un équipement technologique plus coûteux. Par conséquent, il est rarement utilisé lors de l'installation de réseaux locaux.

La seule chose dans laquelle cette technologie n'a pas d'égal est la vitesse de travail, et non l'exigence de conditions externes. Mais ce n'est clairement pas suffisant aujourd'hui pour conquérir complètement le marché.

Envisagez des connexions amovibles. Alors que la limite de portée des lignes électriques à paires torsadées à haut débit dépend des connecteurs, dans les systèmes à fibre optique, les pertes supplémentaires qu'ils introduisent sont assez faibles. L'atténuation en eux laisse environ 0,2-0,3 dB (ou quelques pour cent).

Il est donc tout à fait possible de créer des réseaux de topologie complexe sans utiliser d'équipements actifs en commutant des fibres sur des connecteurs classiques. Les avantages de cette approche sont particulièrement visibles sur les petits réseaux ramifiés du "dernier kilomètre". Il est très pratique de détourner une paire de fibres pour chaque maison de la dorsale commune, en connectant les fibres restantes dans la boîte de jonction "pass through".

Quelle est la principale chose dans une connexion détachable? Bien sûr, le connecteur lui-même. Ses principales fonctions sont de fixer la fibre dans le système de centrage (connecteur) et de protéger la fibre des influences mécaniques et climatiques.

Les principales exigences pour les connecteurs sont les suivantes :

introduction d'une atténuation minimale et d'une rétro-réflexion du signal ;

dimensions et poids minimum à haute résistance;

fonctionnement à long terme sans détérioration des paramètres ;

facilité d'installation sur le câble (fibre);

facilité de connexion et de déconnexion.

Aujourd'hui, plusieurs dizaines de types de connecteurs sont connus, et aucun ne serait stratégiquement orienté pour le développement de l'industrie dans son ensemble. Mais l'idée principale de toutes les options de conception est simple et assez évidente. Il est nécessaire d'aligner avec précision les axes des fibres et de bien presser leurs extrémités les unes contre les autres (créer un contact).

Le principe de fonctionnement du connecteur à fibre optique de type contact.

La majeure partie des connecteurs est produite selon un motif symétrique, lorsqu'un élément spécial est utilisé pour connecter les connecteurs - un coupleur (connecteur). Il s'avère que dans un premier temps la fibre est fixée et centrée dans l'embout du connecteur, puis les embouts eux-mêmes sont centrés dans le connecteur.

Ainsi, on peut voir que le signal est affecté par les facteurs suivants :

Pertes internes - causées par des tolérances sur les dimensions géométriques des fibres optiques. Ce sont l'excentricité et l'ellipticité du noyau, la différence de diamètres (en particulier lors de la connexion de fibres de types différents);

Les pertes externes, qui dépendent de la qualité des connecteurs. Ils surviennent en raison du déplacement radial et angulaire des pointes, du non-parallélisme des surfaces d'extrémité des fibres, de l'entrefer entre elles (pertes de Fresnel);

Réflexion inversée. Se produit en raison de la présence d'un entrefer (réflexion de Fresnel flux lumineux en sens inverse à l'interface verre-air-verre). Selon la norme TIA / EIA-568A, le coefficient de réflexion inverse est normalisé (le rapport de la puissance du flux lumineux réfléchi à la puissance de la lumière incidente). Il ne devrait pas être pire que -26 dB pour les connecteurs monomodes et pas pire que -20 dB pour les multimodes ;

Contamination, qui à son tour peut provoquer à la fois une perte externe et une rétroréflexion.

Malgré l'absence d'un type de connecteur officiellement reconnu par tous les fabricants, ST et SC sont en fait communs, très similaires dans leurs paramètres (atténuation 0,2-0,3 dB).

Connecteurs fibre optique.

ST. De l'anglais straight tip connector (connecteur droit) ou, de manière informelle, Stick-and-Twist (insérer et tourner). Il a été développé en 1985 par AT&T, aujourd'hui Lucent Technologies. La conception est basée sur une pointe en céramique (férule) d'un diamètre de 2,5 mm avec une surface d'extrémité convexe. La fiche est fixée à la prise par un élément à baïonnette à ressort (similaire aux connecteurs BNC utilisés pour le câble coaxial).

Connecteurs ST- le type le moins cher et le plus courant en Russie. Il est légèrement meilleur que le SC, adapté aux conditions d'utilisation intensive grâce à sa conception simple et robuste. charpente métallique(permet plus de possibilités d'utiliser la force brute).

Comme principaux inconvénients, on peut citer la complexité du marquage, la pénibilité de la connexion et l'impossibilité de créer une prise duplex.

SC.À partir du connecteur d'abonné anglais (connecteur d'abonné), et parfois le décryptage non officiel Stick-and-Click (insert and snap) est utilisé. Il a été développé par la société japonaise NTT, utilisant la même pointe en céramique que ST, avec un diamètre de 2,5 mm. Mais l'idée principale est un corps en plastique léger qui protège bien la pointe et permet une connexion et une déconnexion en douceur en un seul mouvement linéaire.

Cette conception permet une haute densité de montage et s'adapte facilement aux connecteurs doubles pratiques. Par conséquent, les connecteurs SC sont recommandés pour créer de nouveaux systèmes et remplacent progressivement ST.

En outre, il convient de noter deux autres types, dont l'un est utilisé dans une industrie connexe et l'autre gagne progressivement en popularité.

FC. Très similaire à ST, mais avec un verrou fileté. Il est activement utilisé par les téléphonistes de tous les pays, mais dans réseaux locaux ne se produit pratiquement jamais.

LC. Nouveau connecteur "miniature", structurellement identique au SC. Jusqu'à présent, il est assez coûteux et son utilisation n'a aucun sens pour les réseaux "bon marché". Comme principal argument "pour" les créateurs citent une forte densité de montage. C'est un argument assez sérieux, et dans un avenir lointain (selon les normes de télécommunications), il est tout à fait possible qu'il devienne le type principal.

Pour connecter des réseaux situés dans différents bâtiments, en un seul espace d'information, on ne peut se passer de construire un backbone lignes de câble. Selon le taux de transfert de données ou de signal requis, les distances entre les ports des équipements actifs pour le backbone, technologies diverses et supports de transmission : câbles coaxiaux, câbles à paires torsadées, câbles optiques et technologies sans fil.

D'un point de vue fonctionnel, lorsque les distances entre les réseaux sont supérieures à 150 mètres, et lorsque les données doivent être transmises sur 10 Mbps, le plus la meilleure option aujourd'hui c'est l'application câbles optiques et la construction de lignes de communication à fibre optique (FOCL). Le support de transmission de données dans FOCL est une fibre optique (fibre).

La conception de la fibre optique est représentée schématiquement sur la figure 1, a et b - le coeur et la gaine de la fibre optique ; c, d et e - tampon, renforcement et coque de protection. Lors de la construction d'une dorsale dans SCS, les normes autorisent l'utilisation de deux types de fibres optiques : la fibre monomode et la fibre multimode.

Les avantages de l'utilisation de câbles optiques sont évidents, ce sont une large bande passante, actuellement limitée uniquement par les capacités de l'équipement terminal, un faible niveau d'atténuation qui permet d'utiliser une ligne de communication à une distance de plusieurs dizaines de kilomètres sans amplifier le signal optique, une bonne sécurité des informations qui ne peuvent pas être lues sur la ligne sans violer son intégrité, et bien plus encore. Mais FOCL présente également des inconvénients, dont l'un est une certaine difficulté à connecter des sections individuelles du câble. Et l'un des travaux les plus importants après la pose du câble, qui nécessite la présence de spécialistes hautement qualifiés dans l'entreprise, est le raccordement des fibres optiques.

Aujourd'hui, il existe de nombreuses technologies pour connecter les fibres optiques. Dans cet article, j'en considérerai deux - c'est le soudage à l'arc, réalisé à l'aide d'une machine à souder et d'une connexion mécanique à l'intérieur d'un manchon spécial - une épissure (à ne pas confondre avec un manchon de câble utilisé pour connecter deux ou plusieurs câbles optiques).

Épissage de fibres optiques

Une machine à souder spéciale est utilisée pour souder les fibres optiques. Il s'agit d'un appareil complexe contenant un microscope pour aligner les fibres, des pinces à rainures en V pour fixation sécurisée fibres et microdrives utilisés pour automatiser le processus, soudage à l'arc, une chambre thermorétractable pour le chauffage des gaines de protection, un microprocesseur de commande de l'appareil et un système de contrôle qualité.

La technologie du processus de soudage des fibres optiques comprend les étapes suivantes :

Enlever les coques illustrées à la fig. 1 c-d à l'aide d'un décapant de couche tampon - un outil conçu pour travailler avec des fibres de différents diamètres.
Préparation de la fibre pour le soudage. Tout d'abord, un manchon thermorétractable est placé sur l'une des extrémités, ce qui est nécessaire pour protéger le site de soudage. Ensuite, les extrémités dénudées des fibres sont dégraissées avec un chiffon non pelucheux imbibé d'alcool. Après dégraissage, l'extrémité de la fibre est clivée avec un appareil spécial - un couperet. L'angle de clivage doit être de 90 ° ± 1,5 °, sinon une inhomogénéité se formera sur le site de soudage, entraînant une atténuation importante et des réflexions arrière. Après le clivage, les fibres optiques sont placées dans la machine à souder.
Soudage. Tout d'abord, les fibres de la machine sont alignées. Si l'appareil est automatique, il estime lui-même l'angle de clivage, ajuste les fibres les unes par rapport aux autres et, après confirmation par l'opérateur, effectue le processus de soudage. Si l'appareil n'est pas automatique, toutes ces opérations sont effectuées manuellement par un spécialiste. Pendant le processus de soudage, les fibres sont chauffées et fondues par un arc électrique, puis combinées, et le site de soudage est en outre chauffé pour éliminer les contraintes internes.
Contrôle de la qualité des soudures. La machine de soudage automatique analyse les images reçues du microscope et fournit une estimation approximative du niveau de perte. Plus précisément, le résultat peut être évalué à l'aide d'un réflectomètre optique - un appareil qui vous permet d'identifier les inhomogénéités et le degré d'atténuation sur toute la ligne.
Protection du poste de soudage. La gaine de protection, habillée à une extrémité du câble, est déplacée vers le lieu de soudage et placée dans un four thermorétractable pendant environ une minute. Après refroidissement, le manchon est placé dans l'épissure de protection du coupleur ou du répartiteur optique, où est placé le stock technologique de la fibre.

Connexion mécanique des fibres optiques - épissure mécanique

Pour la connexion mécanique des fibres optiques est utilisé dispositif spécial- épissure dont une conception schématique est illustrée à la figure 2.

L'épissure consiste en un corps (a) dans lequel, à travers des canaux et des guides spéciaux, les extrémités ébréchées des fibres (d) sont insérées. Les guides sont utilisés pour l'assemblage de précision des extrémités dans une chambre remplie de gel d'immersion (e), ce qui est nécessaire pour minimiser l'atténuation de la diaphonie et l'étanchéité de la connexion. L'indice de réfraction du gel est proche de celui du cœur de la fibre, minimisant la rétro-réflexion. Par dessus le boîtier est fermé par un couvercle (b).

La technologie du processus de connexion des fibres optiques à l'aide d'une épissure mécanique comprend les étapes suivantes :

1. et 2. Semblable aux points 1 et 2 lors de l'utilisation de l'épissure de fibre. Les extrémités des fibres sont nettoyées, dégraissées et leurs extrémités sont ébréchées. Les tolérances d'angle de clivage sont également très serrées. La différence entre une épissure mécanique et une épissure soudée est que l'utilisation d'un manchon thermorétractable n'est pas nécessaire, puisque l'épissure mécanique remplit la fonction de protection mécanique des fibres optiques.

3. Connexion mécanique. Les extrémités préparées des fibres sont introduites de différents côtés à travers les canaux latéraux de l'épissure dans une chambre remplie de gel d'immersion. Les fibres sont introduites avant contact mutuel. Après l'insertion, le couvercle d'épissure se ferme et fixe solidement la jonction.

4. Pose. L'épissure assemblée est installée sur la plaque d'épissure du couplage ou de la croix, avec elle l'alimentation technologique en fibre est placée.

La qualité de la liaison mécanique peut être vérifiée avec un testeur optique ou un réflectomètre.

Comparaison de l'utilisation de l'épissure ou de l'épissure mécanique des fibres optiques

Chacune des deux méthodes présentées a ses propres avantages et inconvénients.

Aux vertus joint soudé peut être attribué à une faible diaphonie, grande fiabilité et vitesse rapide connexions fibre. L'inconvénient est le coût élevé de l'équipement (machine à souder), la disponibilité d'un opérateur qualifié, la nécessité de zone plus grande pour effectuer le travail et l'alimentation (ou la recharge) de la machine à souder.

Les avantages d'une connexion mécanique sont la simplicité et le faible temps d'installation, une longueur plus courte du stock technologique de la fibre, les inconvénients sont plus haut niveau atténuation transitoire.

Application des méthodes d'application décrites dans l'article

Il est logique d'utiliser un joint soudé lors de la construction de longues sections d'autoroutes. Dans les cas nécessitant Haute qualité lignes, par exemple, lors de la construction de lignes à fibre optique à haut débit pour les centres de données, où de faibles paramètres d'atténuation et de réflexion arrière sont requis.

L'épissure à l'aide d'une épissure mécanique est le plus souvent utilisée pour les connexions temporaires, par exemple pour la réparation urgente de câbles endommagés, pour l'installation de lignes à faible coût et lors de travaux dans des endroits difficiles d'accès.