تتكون موصلات الألياف الضوئية بشكل أساسي من جزأين ، خذ موصل SC / UPC القياسي الخاص بنا لإعطاء مثال. يشير SC إلى نوع واجهة الموصل ، ويقترح UPC شكل وجه طرف الدبوس.
تنقسم واجهة الموصل إلى SC و FC و LC و ST و MPO والعديد من الأنواع الأخرى. نستخدم بشكل شائع في المشروع LC و FC و SC. وأشكال طرف الموصل هي بشكل أساسي PC و UPC و APC.
الفرق بين APC و PC ، UPC
الكمبيوتر الشخصي (جهة اتصال جسدية)
الوجه الأمامي المصقول للدبوس كروي الشكل. يضمن ذلك أن يكون الوجه النهائي المادي للألياف على اتصال كامل عندما يلتقي طرفي الموصل للتخلص من تأثير انعكاسات Fresnel على الوجه الطرفي الليفي للنظام ، مما ينتج عنه خسارة إرجاع تبلغ 40 ديسيبل أو أكثر.
UPC (الاتصال الجسدي الفائق)
بالمقارنة مع الواجهة الطرفية للكمبيوتر الشخصي ، فإن الواجهة النهائية للألياف UPC المعيارية في الصناعة لها متطلبات هندسية لتحقيق خسارة عودة تبلغ 50 ديسيبل أو أكثر. يعتمد UPC على تلميع وجه الكمبيوتر الشخصي وتحسين تشطيب السطح ، ويبدو الوجه النهائي أكثر قببًا.
APC (جهة اتصال جسدية بزاوية)
عادةً ما يكون الوجه النهائي للألياف مطحونًا إلى 8 درجات مائلة ، وينعكس الضوء المنعكس مرة أخرى على الكسوة من خلال زاوية الشطبة بدلاً من الرجوع مباشرة إلى مصدر الضوء. هذا يقلل من الانعكاسات العكسية ، مما يؤدي إلى خسارة عودة 60 ديسيبل أو أكثر.
يتم عرض الوجوه النهائية للموصلات الثلاثة المختلفة أدناه. تم استبدال موصل UPC تمامًا بموصل الكمبيوتر الشخصي لأن موصل UPC به خسارة أعلى من موصل الكمبيوتر الشخصي. تسمى موصلات الكمبيوتر الشخصي موصلات UPC في الحياة اليومية.
لذلك ، هناك نوعان من أوجه طرف موصل الألياف قيد الاستخدام: APC و UPC. الفرق بين APC و UPC هو أن نهاية الألياف الضوئية لها شطبة 8 درجات ، وخسارة العودة أكبر. في المظهر ، تختلف الألوان الرئيسية للموصلين بشكل واضح. UPC باللون الأزرق و APC باللون الأخضر.
عودة فقدان الموصلات المنقولة
- تعريف خسارة العودة (RL)
الفرق بين خصائص الإرسال للموصلات APC و UPC هو أن خسارة العودة مختلفة. خسارة العودة (RL) هي ديسيبل للقوة البصرية المنعكسة للخلف بالنسبة إلى الطاقة الضوئية الساقطة للإشارة الضوئية عند الموصل النشط.
يمكن أيضًا كتابة هذه الصيغة كـ RL = 10lg (P1 / P0). كلما زادت قيمة R ، قلت قوة الضوء المنعكس في الألياف. من الواضح أنه كلما كان RL للموصل المتحرك أكبر ، كان ذلك أفضل.
- تأثير خسارة العودة على الاتصال البصري
في أنظمة الاتصالات البصرية التناظرية ، تختلف شدة الإشارة الضوئية بشكل مستمر. إذا كانت شدة الإشارة المنعكسة في الألياف الضوئية أكبر ، فإنها ستؤثر حتمًا على الإشارة العادية. لذلك ، كلما زادت قيمة RL للموصل في نظام الاتصال البصري التناظري ، كان ذلك أفضل.
في أنظمة الاتصالات الضوئية الرقمية التي تستخدم رموز NRZ ، يوجد نوعان فقط من قوة الإشارة الضوئية (يمثلان "1" و "0" على التوالي). لا تؤثر الإشارة المنعكسة في الألياف الضوئية على إرسال الإشارة الضوئية طالما أنها ليست قوية بما يكفي للتأثير على تحديد الإشارة "1". لذلك ، في أنظمة الاتصالات البصرية الرقمية التي تستخدم رموز NRZ ، لا توجد متطلبات خاصة لقيمة RL للموصل النشط.
في الوقت الحالي ، في نظام الاتصال البصري الأحادي MAN 50G و 200G و 400G ، يستخدم نوع رمز الخط بشكل أساسي رمز PAM4. تحتوي شفرة PAM4 على أربع شدة للإشارة تمثل 11 و 10 و 01 و 00. إذا كانت شدة الإشارة المنعكسة في الألياف الضوئية كبيرة ، فقد يتأثر حكم الإشارة 01. لذلك ، فإن كود الخط الذي يستخدم نظام اتصال كود PAM4 له متطلبات معينة للموصل RL.
في نظام الإرسال البصري الفعلي ، عادةً ما توجد اتصالات نشطة متعددة في رابط نقل الألياف البصرية ، وتتراكم الطاقة الضوئية للإشارة المنعكسة الناتجة عن كل اتصال نشط في رابط الألياف البصرية. لذلك ، كلما زاد عدد التوصيلات النشطة في ارتباط الألياف البصرية ، زادت متطلبات خسارة الإرجاع لكل موصل. على سبيل المثال ، باستخدام كود PAM4 لوصلة ألياف بطول 40 كم ، عندما يكون عدد الموصلات النشطة في الرابط 2/4/6/8 ، يجب ألا تقل خسارة عودة الموصلات النشطة عن 27 ديسيبل / 32 ديسيبل / 35 ديسيبل / 37 ديسيبل على التوالي.
- تأثير تلوث طرف طرف الدبوس على خسارة العودة
عندما يكون الوجه النهائي للموصل ملوثًا ، فسيؤدي ذلك إلى زيادة فقدان العودة. من خلال اختبار فقد الإدخال وفقدان العودة للموصلات المنقولة UPC في الشبكة الحالية ، وجد أن فقدان عودة الموصلات أكثر حساسية لتلوث الواجهة النهائية. حوالي 20٪ من الموصلات النشطة في الشبكة الحالية بها خسارة إرجاع أقل من القياسية بسبب تلوث الواجهة الطرفية ، بينما يتأثر فقد الإدخال فقط عندما يكون وجه طرف الموصل أكثر تلوثًا.
يتم عرض خسائر التوصيل والعودة للموصلات المتحركة UPC التي تكون وجوهها النهائية ملوثة جزئيًا في الجدول التالي.
| رقم | خسارة الإدراج (ديسيبل) | خسارة العودة (ديسيبل) |
| 1 | 0.06 | 48.5 |
| 2 | 0.08 | 47.2 |
| 3 | 0.34 | 35.9 |
| 4 | 0.32 | 20.1 |
| 5 | 0.06 | 45.4 |
| 6 | 0.12 | 43.3 |
| 7 | 0.69 | 40.3 |
| 8 | 0.01 | 45.6 |
سيناريو تطبيق موصل APC
موصل APC مناسب لأنظمة الاتصالات الضوئية ذات متطلبات الخسارة العالية بسبب الخسارة الأكبر. مثل:
(1) الكيبل التلفزيوني وأنظمة الاتصالات البصرية التناظرية الأخرى ؛
(2) أنظمة الاتصالات الضوئية للمترو بنوع رمز الخط PAM4 من 50G و 200 G و 400 G وما فوق ؛
يُظهر التحليل السابق أن إشارات PAM4 لا تتطلب مستوى عالٍ من فقدان الموصل (لا يقل عن 37 ديسيبل لثمانية اتصالات نشطة على ارتباط 8 كم). ومع ذلك ، يوصى باستخدام موصل APC لأن الواجهة النهائية للموصلات الموجودة في الارتباطات الضوئية الفعلية ملوثة. على سبيل المثال ، نظام 40G SPN يتم تشغيله بواسطة مشغل باستخدام شبكة كبل طبقة الوصول (50 اتصالات نشطة في جميع أنحاء الارتباط). نظرًا لاستخدام رموز خطوط PAM8 وموصلات UPC ، فإن بعض الأنظمة تواجه أخطاء مثل زيادة عدد الأخطاء والإبلاغ عن الأخطاء المحلية والفصل المتقطع لمنافذ 4G. يتم تصحيح الخطأ بعد استبدال الموصل بـ APC.
(3) أنظمة إدارة الطلب على المياه باستخدام مضخمات ألياف رامان.
يكون الوجه الطرفي الليفي لموصل APC مشطوفًا بمقدار 8 درجات ، ومساحة المقطع العرضي أكبر من مساحة الموصل UPC. تجعل مساحة المقطع العرضي للألياف الكبيرة وفقدان العودة الأكبر موصل APC أكثر ملاءمة لحمل طاقة بصرية أعلى. في الوقت الحاضر ، تستخدم أنظمة 100G WDM الفائقة ذات الناقل الأحادي عادةً مضخمات ألياف Raman ؛ تعمل مكبرات الصوت من ألياف رامان على عكس الطاقة الضوئية التي تصل إلى 30 ديسيبل. إذا تم استخدام موصل UPC ، فمن السهل حرق طرف الألياف للموصل. لذلك ، عادةً ما تتطلب كتيبات المعدات التي تستخدم مضخمات ألياف Raman بشكل صريح استخدام موصلات APC.
موصلات APC و UPC للواجهة نفسها لها نفس الحجم بشكل أساسي. على الرغم من أنها قابلة للتوصيل ماديًا ، إلا أن فقد الإدخال بعد الاتصال كبير (أكثر من 4.0 ديسيبل) بسبب الاختلاف في أوجه طرف الدبوس. لذلك ، لا يمكن خلط موصلات APC و UPC.
حاليًا ، تُستخدم اتصالات UPC النشطة بشكل شائع في معدات الأسلاك البصرية للمشغلين. مع زيادة نظام الاتصال من نوع رمز الخط PAM4 واستخدام نظام WDM لمكبرات الألياف الضوئية Raman ، يتعرض النقص في الاتصال النشط UPC بشكل متزايد ، ويجب نقل موصل الألياف النشط من UPC إلى APC في أقرب وقت ممكن.