Os conectores de fibra óptica são compostos principalmente de duas partes, veja nosso conector padrão SC/UPC para dar um exemplo. SC indica o tipo de interface do conector e UPC sugere a forma da face final do pino.
A interface do conector é dividida em SC, FC, LC, ST, MPO e muitos outros tipos. Nós comumente usados no projeto são principalmente LC, FC e SC. E as formas das extremidades dos pinos do conector são principalmente PC, UPC e APC.
A diferença entre APC e PC, UPC
PC (contato físico)
A face frontal polida do pino é de forma esférica. Isso garante que a face final física da fibra esteja em contato total quando as duas extremidades do conector se encontram para eliminar o efeito de reflexões de Fresnel na face final da fibra do sistema, resultando em um valor de perda de retorno de 40dB ou mais.
UPC (contato ultra físico)
Em comparação com a face final do PC, a face final da fibra UPC padrão da indústria tem requisitos geométricos para atingir uma perda de retorno de 50 dB ou mais. O UPC é baseado no polimento da face final do PC e na otimização do acabamento da superfície, a face final parece mais abobadada.
APC (Contato Físico Angular)
A face final da fibra é geralmente retificada em um chanfro de 8°, e a luz refletida é refletida de volta para o revestimento através do ângulo do chanfro, em vez de diretamente de volta para a fonte de luz. Isso minimiza as reflexões inversas, resultando em uma perda de retorno de 60 dB ou mais.
As faces finais dos três conectores diferentes são mostradas abaixo. O conector UPC foi totalmente substituído pelo conector PC porque o conector UPC tem uma perda maior do que o conector PC. Os conectores do PC são chamados de conectores UPC na vida diária.
Portanto, existem dois tipos de extremidades de conectores de fibra em uso: APC e UPC. A diferença entre o APC e o UPC é que a ponta da fibra óptica tem um chanfro de 8° e a perda de retorno é maior. Na aparência, as cores principais dos dois conectores são claramente diferentes. O UPC é azul e o APC é verde.
Perda de retorno de conectores móveis
- Definição de Perda de Retorno (RL)
A diferença entre as características de transmissão dos conectores APC e UPC é que a perda de retorno é diferente. Perda de Retorno (RL) é o decibel da potência óptica refletida para trás em relação à potência óptica incidente do sinal óptico no conector ativo.
Esta fórmula também pode ser escrita como RL = 10lg(P1/P0). Quanto maior o valor de RL, menor a potência da luz refletida na fibra. Obviamente, quanto maior o RL do conector móvel, melhor.
- O impacto da perda de retorno na comunicação óptica
Em sistemas analógicos de comunicação óptica, a intensidade do sinal óptico varia continuamente. Se a intensidade do sinal refletido na fibra óptica for maior, inevitavelmente afetará o sinal normal. Portanto, quanto maior o valor de RL do conector no sistema de comunicação óptica analógica, melhor.
Em sistemas de comunicação óptica digital que usam códigos NRZ, existem apenas dois tipos de intensidade de sinal óptico (representando “1” e “0” respectivamente). O sinal refletido na fibra ótica não afeta a transmissão do sinal ótico desde que não seja forte o suficiente para afetar a determinação do sinal “1”. Portanto, em sistemas de comunicação óptica digital que usam códigos NRZ, não há nenhum requisito especial para o valor de RL do conector ativo.
Atualmente, no sistema de comunicação óptica de módulo óptico único MAN 50G, 200G e 400G, o tipo de código de linha usa principalmente o código PAM4. O código PAM4 possui quatro intensidades de sinal, representando 11, 10, 01 e 00. Se a intensidade do sinal refletido na fibra óptica for grande, o julgamento do sinal 01 pode ser afetado. Portanto, o código de linha usando o sistema de comunicação de código PAM4 tem certos requisitos para o conector RL.
Em um sistema de transmissão óptica real, geralmente existem várias conexões ativas no link de transmissão de fibra óptica, e a potência óptica do sinal refletido gerado por cada conexão ativa se acumula no link de fibra óptica. Portanto, quanto maior o número de conexões ativas em um enlace de fibra ótica, maior será o requisito de perda de retorno para cada conector. Por exemplo, usando o código PAM4 para link de fibra de 40 km, quando o número de conectores ativos no link é 2/4/6/8, a perda de retorno dos conectores ativos não deve ser inferior a 27dB/32dB/35dB/37dB, respectivamente.
- O efeito da contaminação da extremidade do pino na perda de retorno
Quando a face final do conector está contaminada, isso levará a um aumento na perda de retorno. Ao testar a perda de inserção e a perda de retorno dos conectores móveis UPC na rede existente, descobriu-se que a perda de retorno dos conectores é mais sensível à contaminação da face final. Cerca de 20% dos conectores ativos na rede existente têm perda de retorno menor do que o padrão devido à contaminação da face final, enquanto a perda de inserção é afetada apenas quando a face final do conector está mais contaminada.
As perdas de plugue e retorno dos conectores móveis UPC cujas extremidades estão parcialmente contaminadas são mostradas na tabela a seguir.
| Não. | Perda de inserção (dB) | Perda de retorno (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 |
Cenário de aplicação do conector APC
O conector APC é adequado para sistemas de comunicação óptica com requisitos de alta perda devido à sua maior perda. Tal como:
(1) CATV e outros sistemas analógicos de comunicação óptica;
(2) Sistemas de comunicação óptica Metro com código de linha tipo PAM4 de 50G, 200G, 400G e acima;
A análise anterior mostra que os sinais PAM4 não requerem um alto nível de perda de conector (nada menos que 37dB para 8 conexões ativas em um link de 40km). No entanto, o conector APC é recomendado porque a face final dos conectores em links ópticos reais está poluída. Por exemplo, um sistema SPN 50G operado por uma operadora usando uma rede de cabo de camada de acesso (8 conexões ativas em todo o link). Como os códigos de linha PAM4 e os conectores UPC são usados, alguns sistemas apresentam erros, como maior contagem de erros, relatórios de falhas locais e desconexão intermitente de portas 50G. A falha é corrigida depois que o conector é substituído por um APC.
(3) Sistemas WDM usando amplificadores de fibra Raman.
A face final da fibra do conector APC é chanfrada em 8° e sua área de seção transversal é maior que a do conector UPC. A maior área transversal da fibra e a maior perda de retorno tornam o conector APC mais adequado para transportar maior potência óptica. Atualmente, os sistemas super 100G WDM de portadora única geralmente usam amplificadores de fibra Raman; Amplificadores de fibra Raman com potência óptica de saída reversa de até 30dBm. Se o conector UPC for usado, é fácil queimar a extremidade da fibra do conector. Portanto, os manuais de equipamentos que usam amplificadores de fibra Raman geralmente exigem explicitamente o uso de conectores APC.
Os conectores APC e UPC da mesma interface são essencialmente do mesmo tamanho. Embora sejam fisicamente conectáveis, a perda de inserção após a conexão é grande (mais de 4.0 dB) devido à diferença nas faces das extremidades dos pinos. Portanto, os conectores APC e UPC não podem ser misturados.
Atualmente, as conexões ativas UPC são comumente usadas em equipamentos de fiação óptica das operadoras. Com o sistema de comunicação PAM4 do tipo código de linha e o uso do sistema WDM do amplificador de fibra Raman aumentado, a falta de conexão ativa UPC está cada vez mais exposta, o conector ativo de fibra deve ser transferido de UPC para APC o mais rápido possível.