Jak číst značení optických kabelů?

Základní údaje o optických vedeních pro projektování telekomunikačních systémů

• Rozdíly mezi jednovidovými a vícevidovými vlákny
• Typy optických konektorů (konektory)
• Třídy leštění konců optických konektorů
• Typy, barvy a značení optických propojovacích kabelů

Optické vlákno umožňuje organizovat komunikaci bez regenerátorů (opakovačů signálu) až do vzdálenosti 120 km u jednovidových kabelů a až 5 km u vícevidových kabelů.

Signály v optických kabelech nejsou elektrické impulsy, ale mody (světelné toky). Stěny centrálního jádra jsou dielektrické a mají reflexní vlastnosti skla, díky čemuž se uvnitř kabelu šíří světelné toky.

Jednovidová a vícevidová vlákna

Je obvyklé rozdělit optická vlákna (kabely a propojovací kabely) do dvou typů:

• single-mode (Single Mode), zkráceně SM;

• multimode (Multi Mode), zkráceně MM.

Navíc oba typy mají své výhody a nevýhody, což znamená, že každý z nich může být použit k dosažení různých cílů.

Jednovidová optická vlákna (SM)

8/125, 9/125, 10/125 jsou označení pro jednovidové svazkové kabely optických vláken. První číslo v označení je průměr centrálního jádra a druhé je průměr pláště. Za zmínku stojí, že průměry FOCL (přenosové vedení z optických vláken) se měří v mikronech (mikrometrech).

Jednovidový kabel využívá zaostřený úzký laserový paprsek s rozsahem vlnových délek světla 1,310-1,550 mikronů (1310-1550 nm).

Vzhledem k tomu, že průměr středového jádra je docela malý, pohybují se v něm světelné režimy téměř rovnoběžně se středovou osou. Ve vlákně tedy prakticky nedochází ke zkreslení signálu a nízký útlum umožňuje přenášet optický puls na vzdálenost až 120 km bez regenerace rychlostí až 100 Gbit/s a vyšší.

Existují jednovidová optická vlákna:

— s nezkresleným rozptylem (standardní, SMF);

— s posunutou disperzí (DSF);

– as nenulovým vychýleným rozptylem (NZDSF).

Vícevidová optická vlákna (MM)

Vícemódové vlákno s krokovým poměrem

Vícemódové vlákno s přechodovým poměrem

Multimode vlákna jsou označena například jako 50/125 nebo 62,5/125. To naznačuje, že průměr centrálního jádra může být 50 nebo 62,5 mikronů a průměr pláště je stejný jako u jednovidového typu – 125 mikronů.

Vícevidový kabel využívá rozptýlené paprsky z LED nebo laser s rozsahem vlnových délek světla 0,85 mikronů – 1,310 mikronů (850-1310 nm).

Protože průměr jádra vícevidového propojovacího kabelu je větší než průměr jednovidového propojovacího kabelu, zvyšuje se počet cest pro šíření světelných režimů. Několik světelných proudů se pohybuje po různých trajektoriích najednou a odráží se od zrcadlového povrchu centrálního jádra.

Vícevidová vlákna se stupňovitým indexem lomu však mají dosti vysokou mezividovou disperzi (postupné rozšiřování optického paprsku v důsledku odrazů), což omezuje vzdálenost přenosu signálu na 1 km a přenosovou rychlost na 100 – 155 Mbit/ s. Pracovní vlnová délka je obvykle 850 nm.

Vlákna s vícevidovým odstupňovaným indexem mají nižší intermodovou disperzi díky hladké změně indexu lomu ve vláknu. To umožňuje přenášet optický signál na vzdálenost až 5 km rychlostí až 155 Mbit/s. Provozní vlnové délky jsou 850 nm a 1310 nm.

Rozdíly mezi jednovidovými a vícevidovými optickými vlákny

V jednovidových a vícevidových optických vláknech hraje poměrně důležitou roli útlum signálu. To je důvodem krátké provozní vzdálenosti vícevidových vláken (1-5 km). Navzdory skutečnosti, že by se zdálo, že více světelných toků se pohybuje po vícevidovém kabelu, propustnost takových kabelů a propojovacích kabelů je nižší než u jednovidových.

Úzce nasměrovaný (jednovidový) paprsek v jednovidových vláknech zeslabuje několikrát méně než rozptýlený (multividový) paprsek ve vícevidových vláknech, což umožňuje zvýšit vzdálenost (až 120 km) a rychlost přenášený signál.

Optické konektory

Optický konektor je levný a efektivní způsob připojení optických kabelů. Zajišťuje spolehlivé spojení a integritu přenášených paketů.

Dnes je na trhu velké množství různých typů optických konektorů. Všechny mají různé parametry a účely. Dokování dvou stejných nebo různých konektorů se provádí pomocí optického adaptéru.

Různé typy optických konektorů mají různé tvary a technologie připojení. Také při výrobě takových konektorů lze použít různé materiály, ať už kovy nebo polymery.

Hlavní typy optických konektorů (konektory)

SC konektory

SC je nejoblíbenější optický konektor.

Pouzdro SC konektoru je vyrobeno z plastu a má obdélníkový průřez. Tento konektor se připojuje a odpojuje lineárně, na rozdíl od konektorů FC a SC, u kterých je zapojení otočné. Díky tomu, stejně jako speciální „západce“, je zajištěna poměrně tuhá fixace v optické zásuvce. SC konektory se používají především ve stacionárních instalacích. Cena je o něco dražší než FC a SC konektory.

Jednovidové konektory SC jsou označeny modře, vícevidové konektory šedou barvou, jednovidové konektory s třídou lesku APC (se zkoseným koncem) zeleně.

LC konektory

Optický konektor LC má podobný vzhled jako konektor SC, ale má menší velikost, což usnadňuje implementaci optických křížových propojení s vysokou hustotou pomocí konektorů LC. Fixace v optické zásuvce se provádí pomocí západky.

FC konektory

FC konektory jsou vyrobeny z keramického jádra a kovového hrotu. K fixaci v optické zásuvce dochází díky závitovému připojení. FC konektory poskytují nízké ztráty a minimální zpětné odrazy a díky spolehlivé fixaci se používají pro komunikaci na pohyblivých objektech, železničních komunikačních sítích a dalších kritických aplikacích.

ST konektory

Konektory ST se vyznačují jednoduchostí a spolehlivostí v provozu, snadnou instalací a relativně nízkou cenou. Navenek jsou podobné konektorům FC, ale na rozdíl od FC, u kterých se fixace v patici provádí pomocí závitového spojení, konektory ST patří do kategorie konektorů BNC (spojení se provádí pomocí bajonetového konektoru). Konektory ST jsou citlivé na vibrace a používají se v rámci těchto omezení.

Konektory ST se používají především pro připojení optických zařízení k dálkovým linkám a místním sítím.

DIN konektory

DIN konektor je podobný FC konektoru, ale je menší. Z plastového pouzdra vyčnívá keramické jádro o průměru 2,5 mm, které má zase zámek, který zabraňuje otáčení jádra kolem sebe. V měřicích zařízeních se často používají konektory DIN.

Konektory E-2000

E-2000 je jedním z nejsložitějších optických konektorů. Připojení a rozpojení se provádí lineárně (push-pull) a otevírání se provádí pomocí speciální vložky klíče. Proto je prakticky nemožné takový konektor omylem vyjmout.

Konektory E-2000 mají ve své konstrukci speciální záslepky, které automaticky uzavřou konec konektoru při jeho odpojení od optické zásuvky, čímž zabrání vnikání prachu dovnitř.

Konektory E-2000 se vyznačují vysokou spolehlivostí a hustotou instalace. Čtvercový průřez konektoru zajišťuje snadnou realizaci duplexních spojů.

Konektory s vysokou hustotou

MT-RJ konektory

Konektory MT-RJ jsou vyráběny v duplexních párech.

Konektory VF-45 (SJ)

Dřík konektoru je nakloněn přibližně pod úhlem od roviny připojení vláken. Konektor VF-45 (SJ) je vybaven samosvornou protiprachovou clonou.

MU konektory

Analogicky ke konektoru SC, menší velikosti. Centralizér je keramický o průměru 1,25 mm, zbylé části jsou plastové.

Barvy optických konektorů (konektory).

• FC a ST – poniklovaná mosaz

• SC a LC duplex nebo simplex multimode – béžová nebo šedá

• SC a LC duplexní nebo simplexní jednoduchý režim – modrá

• SC/APC simplex – zelená

Třídy leštění optických konektorů

Snad hlavní charakteristiky optických konektorů jsou útlum vložení a zpětný odraz. Optický útlum má silnější vliv na kvalitu signálu než zpětný odraz.

Míra zpětného útlumu závisí především na bočním vychýlení jader spojovaných optických vláken.

Leštění optických konektorů zajišťuje, že optická vlákna jsou vzájemně těsně spojena a snižuje vzduchovou mezeru, což zase snižuje odraz signálu.

Existují 4 polské třídy: PC, SPC, UPC a APC.

Leštění PC, SPC, UPC:

RS (fyzický kontakt)

Třída PC zahrnuje ručně leštěné konektory a také konektory vyrobené technologií lepení. Rychlost aplikace – až 1 Gbit/s.

SPC (super fyzický kontakt)

Mechanické leštění konců optických konektorů. Poskytuje těsnější přizpůsobení a použití v systémech s rychlostmi vyššími než 1,25 Gb/s.

UPC (ultra fyzický kontakt)

Automatické leštění. Roviny spojovaných konektorů lícují ještě těsněji než u PC a SPC, proto se takové konektory používají v systémech přenosu informací s rychlostmi 2,5 Gbit/s a vyššími.

Leštění APC (Angled Physically Contact):

Kontaktní plocha těchto konektorů je zkosena o 8–12 stupňů od kolmice. Tato metoda broušení se používá ke snížení energetické hladiny odraženého signálu (nejméně 60 dB). Konektory APC se používají pouze ve spojení s jinými konektory APC a nelze je použít ve spojení s jinými typy konektorů (PC, SPC, UPC). Vyznačují se zelenými značkami na plastových špičkách.

Typy optických propojovacích kabelů

Simplexní (SX) a duplexní (DX) propojovací kabely

Optické propojovací kabely mohou být simplexní (pro jedno připojení) a duplexní (pro dvě připojení).

Patchcord SC-SC simplex (SX)		Patchcord SC-SC duplex (DX)

Přechodové propojovací kabely

Pro přechod z jednoho typu optického konektoru na druhý se používají adaptérové ​​optické propojovací kabely. Potřeba jejich použití vzniká poměrně často při spínání zařízení pro různé účely a výrobu. K tomu jsou propojovací kabely adaptérů zakončeny různými optickými konektory: například na jednom konci – LC, na druhém konci – FC.

Přechodové propojovací kabely jsou simplexní a duplexní.

Přechodový propojovací kabel LC-FC, simplexní

Barvy patchcordu

Plášť optických propojovacích kabelů se liší v závislosti na typu optického vlákna a má následující barvu:

• žlutá – pro jednovidové vlákno;
• oranžová – pro multimodové vlákno o průměru 50 mikronů;
• modrá, černá – pro multimode vlákno o průměru 62,5 mikronů.

Při výrobě duplexních propojovacích kabelů se mohou vyskytnout rozdíly od obecně uznávaných barevných označení.

Značení optických propojovacích kabelů

Označení optických propojovacích kabelů obvykle označuje:

• typ konektoru: obvykle SC, FC, LC, ST, MTRJ;
• typ vlákna: single mode (SM) nebo multimode (MM)
• třída leštění: PC, SPC, UPC nebo APC;
• počet vláken: jedno (simplex, SX) nebo dvě (duplex, DX);
• průměr světlovodivého jádra a bufferu: obvykle 9/125 pro jednovidové patchcordy a 50/125 nebo 62,5/125 pro multimode patchcordy;
• délka patchcordu.