LWL-Steckverbinder bestehen hauptsächlich aus zwei Teilen, nehmen Sie als Beispiel unseren Standard-SC/UPC-Steckverbinder. SC gibt die Art der Steckerschnittstelle an, und UPC schlägt die Form der Stiftstirnfläche vor.
Die Schnittstelle des Steckverbinders ist in SC, FC, LC, ST, MPO und viele andere Typen unterteilt. Wir verwenden im Projekt hauptsächlich LC, FC und SC. Und die Endformen der Steckerstifte sind hauptsächlich PC, UPC und APC.
Der Unterschied zwischen APC und PC, UPC
PC (Physischer Kontakt)
Die polierte Stirnfläche des Stiftes ist kugelförmig. Dadurch wird sichergestellt, dass die physikalische Endfläche der Faser in vollem Kontakt steht, wenn sich die beiden Steckerenden treffen, um den Effekt von Fresnel-Reflexionen auf der Faserendfläche des Systems zu eliminieren, was zu einem Rückflussdämpfungswert von 40 dB oder mehr führt.
UPC (Ultraphysischer Kontakt)
Im Vergleich zur PC-Endfläche hat die branchenübliche UPC-Faser-Endfläche geometrische Anforderungen, um eine Rückflussdämpfung von 50 dB oder mehr zu erreichen. UPC basiert auf dem Polieren der PC-Endflächen und der Oberflächenoptimierung, die Endfläche sieht gewölbter aus.
APC (Angewinkelter Körperkontakt)
Die Endfläche der Faser wird normalerweise auf eine 8°-Fase geschliffen, und das reflektierte Licht wird durch den Winkel der Fase zurück zum Mantel reflektiert und nicht direkt zurück zur Lichtquelle. Dadurch werden Rückreflexionen minimiert, was zu einer Rückflussdämpfung von 60 dB oder mehr führt.
Die Stirnseiten der drei verschiedenen Steckverbinder sind unten dargestellt. Der UPC-Stecker wurde komplett durch den PC-Stecker ersetzt, da der UPC-Stecker einen höheren Verlust als der PC-Stecker hat. Die PC-Anschlüsse werden im Alltag als UPC-Anschlüsse bezeichnet.
Daher werden zwei Arten von Faserstecker-Endflächen verwendet: APC und UPC. Der Unterschied zwischen APC und UPC besteht darin, dass das Ende der Glasfaser eine 8°-Fase hat und die Rückflussdämpfung größer ist. Optisch unterscheiden sich die Hauptfarben der beiden Steckverbinder deutlich. Der UPC ist blau und der APC ist grün.
Rückflussdämpfung beweglicher Steckverbinder
- Definition der Rückflussdämpfung (RL)
Der Unterschied zwischen den Übertragungseigenschaften von APC- und UPC-Steckverbindern besteht darin, dass die Rückflussdämpfung unterschiedlich ist. Die Rückflussdämpfung (RL) ist das Dezibel der rückwärts reflektierten optischen Leistung relativ zur einfallenden optischen Leistung des optischen Signals am aktiven Anschluss.
Diese Formel kann auch als RL = 10lg(P1/P0) geschrieben werden. Je größer der Wert von RL ist, desto kleiner ist die reflektierte Lichtleistung in die Faser. Offensichtlich ist es umso besser, je größer die RL des beweglichen Verbinders ist.
- Der Einfluss der Rückflussdämpfung auf die optische Kommunikation
In analogen optischen Kommunikationssystemen variiert die Intensität des optischen Signals kontinuierlich. Wenn die Intensität des reflektierten Signals in der optischen Faser größer ist, wird es zwangsläufig das normale Signal beeinflussen. Daher ist es umso besser, je größer der RL-Wert des Verbinders in dem analogen optischen Kommunikationssystem ist.
In digitalen optischen Kommunikationssystemen, die NRZ-Codes verwenden, gibt es nur zwei Arten optischer Signalstärken (die jeweils „1“ und „0“ darstellen). Das reflektierte Signal im Lichtwellenleiter beeinflusst die Übertragung des optischen Signals nicht, solange es nicht stark genug ist, um die Bestimmung des Signals „1“ zu beeinflussen. Daher gibt es in digitalen optischen Kommunikationssystemen, die NRZ-Codes verwenden, keine spezielle Anforderung für den RL-Wert des aktiven Verbinders.
Gegenwärtig verwendet der Leitungscodetyp in den optischen Kommunikationssystemen mit einzelnem optischem Modul 50G, 200G und 400G von MAN hauptsächlich den PAM4-Code. Der PAM4-Code hat vier Signalintensitäten, die 11, 10, 01 und 00 darstellen. Wenn die Intensität des reflektierten Signals in der optischen Faser groß ist, kann die Beurteilung des 01-Signals beeinträchtigt werden. Daher hat der Leitungscode, der das PAM4-Code-Kommunikationssystem verwendet, bestimmte Anforderungen an den Verbinder RL.
In einem tatsächlichen optischen Übertragungssystem gibt es normalerweise mehrere aktive Verbindungen in der faseroptischen Übertragungsstrecke, und die optische Leistung des reflektierten Signals, das von jeder aktiven Verbindung erzeugt wird, akkumuliert sich in der faseroptischen Strecke. Je höher die Anzahl aktiver Verbindungen in einer Glasfaserverbindung ist, desto höher sind daher die Rückflussdämpfungsanforderungen für jeden Anschluss. Wenn Sie beispielsweise den PAM4-Code für eine 40 km lange Glasfaserverbindung verwenden und die Anzahl der aktiven Anschlüsse in der Verbindung 2/4/6/8 beträgt, sollte die Rückflussdämpfung der aktiven Anschlüsse nicht weniger als 27 dB/32 dB/35 dB bzw. 37 dB betragen.
- Die Auswirkung einer Verschmutzung der Stiftstirnflächen auf die Rückflussdämpfung
Wenn die Steckerstirnfläche verschmutzt ist, führt dies zu einer Erhöhung der Rückflussdämpfung. Beim Testen der Einfügedämpfung und Rückflussdämpfung von beweglichen UPC-Steckverbindern im bestehenden Netzwerk wurde festgestellt, dass die Rückflussdämpfung von Steckverbindern empfindlicher auf Endflächenkontamination reagiert. Etwa 20 % der aktiven Steckverbinder im bestehenden Netzwerk haben eine niedrigere als die Standard-Rückflussdämpfung aufgrund von Endflächenverschmutzung, während die Einfügungsdämpfung nur beeinträchtigt wird, wenn die Steckverbinderstirnfläche stärker verschmutzt ist.
Die Steck- und Rückflussdämpfungen der beweglichen UPC-Steckverbinder, deren Stirnflächen teilweise verschmutzt sind, sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
| Nein. | Einfügungsverlust (dB) | Rückflussdämpfung (dB) |
| 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 |
Anwendungsszenario des APC Connectors
Der APC-Steckverbinder eignet sich aufgrund seiner größeren Dämpfung für optische Kommunikationssysteme mit hohen Verlustanforderungen. Wie zum Beispiel:
(1) CATV und andere analoge optische Kommunikationssysteme;
(2) Optische U-Bahn-Kommunikationssysteme mit Leitungscodetyp PAM4 von 50G, 200G, 400G und höher;
Die vorherige Analyse zeigt, dass PAM4-Signale keinen hohen Steckerverlust erfordern (nicht weniger als 37 dB für 8 aktive Verbindungen auf einer 40 km langen Verbindung). Der APC-Stecker wird jedoch empfohlen, da die Endfläche von Steckern in tatsächlichen optischen Verbindungen verschmutzt ist. Beispielsweise ein 50G-SPN-System, das von einem Betreiber betrieben wird, der ein Kabelnetzwerk der Zugriffsschicht verwendet (8 aktive Verbindungen über die gesamte Verbindung). Da PAM4-Leitungscodes und UPC-Anschlüsse verwendet werden, treten bei einigen Systemen Fehler auf, z. B. eine erhöhte Fehleranzahl, lokale Fehlerberichte und eine zeitweilige Trennung von 50G-Ports. Der Fehler ist behoben, nachdem der Stecker durch einen APC ersetzt wurde.
(3) WDM-Systeme, die Raman-Faserverstärker verwenden.
Die Faserendfläche des APC-Steckers ist um 8° abgeschrägt und ihre Querschnittsfläche ist größer als die des UPC-Steckers. Die größere Faserquerschnittsfläche und die größere Rückflussdämpfung machen den APC-Steckverbinder besser geeignet, um eine höhere optische Leistung zu übertragen. Gegenwärtig verwenden Einzelträger-Super-100G-WDM-Systeme üblicherweise Raman-Faserverstärker; Raman-Faserverstärker kehren die optische Ausgangsleistung von bis zu 30 dBm um. Wenn der UPC-Stecker verwendet wird, kann das Faserende des Steckers leicht verbrennen. Daher fordern Gerätehandbücher, die Raman-Faserverstärker verwenden, normalerweise explizit die Verwendung von APC-Anschlüssen.
APC- und UPC-Anschlüsse der gleichen Schnittstelle haben im Wesentlichen die gleiche Größe. Obwohl sie physisch verbindbar sind, ist die Einfügungsdämpfung nach der Verbindung aufgrund der unterschiedlichen Stiftendflächen groß (über 4.0 dB). Daher können APC- und UPC-Stecker nicht gemischt werden.
Gegenwärtig werden aktive UPC-Verbindungen häufig in optischen Verkabelungsgeräten von Betreibern verwendet. Mit dem Leitungscode-Typ PAM4-Kommunikationssystem und der zunehmenden Verwendung von Raman-Faserverstärker-WDM-Systemen wird der Mangel an aktiven UPC-Verbindungen zunehmend deutlich, aktive Glasfaseranschlüsse sollten so schnell wie möglich von UPC auf APC umgestellt werden.