Główną funkcją złącza światłowodowego jest szybkie połączenie dwóch włókien, aby sygnał optyczny mógł nadal tworzyć ścieżkę optyczną. Złącza światłowodowe są mobilne, nadają się do wielokrotnego użytku i są najważniejszymi i najczęściej używanymi elementami pasywnymi w systemach komunikacji optycznej. Złącza światłowodowe umożliwiają precyzyjne połączenie dwóch końców światłowodu, aby zmaksymalizować sprzężenie wyjściowej energii optycznej od światłowodu nadawczego do światłowodu odbiorczego, a skutki działania systemu wynikające z jego interwencji muszą być minimalizowane. Ponieważ zewnętrzna średnica światłowodu wynosi tylko 125um, a część przepuszczająca światło jest mniejsza, światłowód jednomodowy ma tylko około 9um, a wielomodowy 50um i 62,5um, więc połączenie między włóknami musi być precyzyjne wyrównany.
Podstawowe elementy: tuleja
Biorąc pod uwagę rolę złącza światłowodowego, można zauważyć, że głównym elementem wpływającym na działanie złącza jest tulejka. Jakość tulejki ma bezpośredni wpływ na precyzyjne dokowanie środkowe dwóch włókien. Ferrula wykonana jest z ceramiki, metalu lub tworzywa sztucznego. Okucie ceramiczne jest szeroko stosowane, głównym materiałem jest dwutlenek cyrkonu, który charakteryzuje się dobrą stabilnością termiczną, wysoką twardością, wysoką temperaturą topnienia, odpornością na zużycie i wysoką precyzją obróbki. Tuleja jest kolejnym ważnym elementem złącza, a tuleja działa jako element wyrównujący ułatwiający montaż złącza. Wewnętrzna średnica tulei ceramicznej jest nieco mniejsza niż zewnętrzna średnica tulei, a tuleja rozcięta zaciska dwie tuleje, zapewniając precyzyjne dopasowanie.
Aby zapewnić lepszy kontakt powierzchni czołowych dwóch włókien, końce tulejek są zwykle szlifowane w celu uzyskania różnych struktur. PC, APC i UPC reprezentują strukturę powierzchni czołowej tulei ceramicznej. PC to kontakt fizyczny, kontakt fizyczny. PC ma mikrosferyczną powierzchnię polerowaną i wypolerowaną, powierzchnia ferruli jest szlifowana na lekko kulistą powierzchnię, a rdzeń światłowodu znajduje się w najwyższym punkcie zgięcia, dzięki czemu dwie powierzchnie końcowe światłowodu stykają się fizycznie. APC (ang. Angled Physical Contact) nazywany jest ukośnym stykiem fizycznym, a powierzchnia końcowa włókna jest zwykle szlifowana pod kątem 8°. Skos pod kątem 8° sprawia, że końcówka światłowodu jest mocniejsza i odbija światło pod kątem skośnym do płaszcza, zamiast wracać bezpośrednio do źródła, zapewniając lepszą wydajność połączenia. UPC (Ultra Physical Contact), superfizyczna powierzchnia czołowa. UPC opiera się na PC w celu optymalizacji polerowania i wykończenia powierzchni czołowej, powierzchnia czołowa ma bardziej kształt kopuły. Połączenia złączy muszą mieć tę samą konstrukcję czołową, na przykład APC i UPC nie mogą być łączone, co powoduje zmniejszenie wydajności złącza.
Podstawowe parametry: tłumienie wtrąceniowe, tłumienie odbiciowe
Ze względu na różne powierzchnie końcowe tulejek, wydajność tłumienia złącza jest również inna. Wydajność optyczną złączy światłowodowych mierzy się przede wszystkim dwoma podstawowymi parametrami: tłumieniem wtrąceniowym i tłumieniem odbiciowym. Jaka jest zatem strata wtrąceniowa? Strata wtrąceniowa („IL”) to strata mocy optycznej spowodowana połączeniem. Stosowana jest głównie do pomiaru strat optycznych pomiędzy dwoma stałymi punktami światłowodu, zwykle z powodu bocznego odchylenia pomiędzy dwoma włóknami, podłużnej szczeliny w złącze światłowodowe, jakość powierzchni czołowej itp. Jednostka wyrażana jest w decybelach (dB). Im mniejszy, tym lepszy, ogólny wymóg nie powinien przekraczać 0,5 dB.
Strata powrotna („RL”) odnosi się do parametru wydajności odbicia sygnału. Opisuje stratę mocy powrotu/odbicia sygnału optycznego. Ogólnie rzecz biorąc, im większy, tym lepszy, wartość jest zwykle wyrażana w decybelach (dB). Typowe złącze APC ma typową wartość RL około -60 dB, a złącze PC ma typową wartość RL około -30 dB.
Oprócz dwóch parametrów parametrów optycznych, czyli tłumienności wtrąceniowej i tłumienności odbiciowej, w działaniu złącza światłowodowego należy również zwrócić uwagę na wymienność, powtarzalność, wytrzymałość na rozciąganie i temperaturę pracy złącza światłowodowego. , liczba wstawek i tak dalej.
Typ złącza
Złącza są podzielone ze względu na sposób podłączenia: LC, SC, FC, ST, MU, MT, MPO/MTP itp.; w zależności od powierzchni czołowej włókna: FC, PC, UPC, APC.
Złącze LCD
Złącze typu LC jest wyposażone w łatwy w użyciu mechanizm zatrzaskowy typu jack modułowy (RJ). Rozmiar pinów i tulejek stosowanych w złączu LC wynosi 1,25 mm, co odpowiada rozmiarowi zwykłych SC, FC itp., więc rozmiar zewnętrzny jest tylko o połowę mniejszy niż w przypadku SC/FC.
Złącze SC
Złącze złącza SC („Złącze abonenckie” lub „Złącze standardowe”) to standardowe złącze kwadratowe zatrzaskowe, które mocuje się poprzez wtykanie i rozładowywanie i nie wymaga obracania. Ten typ złącza wykonany jest z konstrukcyjnych tworzyw sztucznych, które są niedrogie i łatwe w montażu i demontażu.
złącze FC
Złącze światłowodowe FC (złącze ferrule) i złącze SC mają ten sam rozmiar, z tą różnicą, że złącze FC jest wykonane z metalowej tulei, a sposobem mocowania jest śruba rzymska. Model użytkowy ma zalety prostej konstrukcji, wygodnej obsługi, łatwej produkcji i trwałości i może być stosowany w środowisku o wysokich wibracjach.
Złącze ST
Złącze światłowodowe ST (prosta końcówka) ma zaokrągloną obudowę zewnętrzną z plastikową lub metalową obudową w kształcie pierścienia o średnicy 2,5 mm. Metodą mocowania jest ściągacz, powszechnie stosowany w przełącznicach światłowodowych.
Złącze MTP/MPO
Złącze światłowodowe MTP/MPO jest specjalnym rodzajem złącza wielowłóknowego. Budowa złącza MPO jest złożona i łączy 12 lub 24 włókna w prostokątnej tulejce światłowodowej. Zwykle używane w scenariuszach połączeń o dużej gęstości, takich jak centra danych.
Oprócz powyższego typy złączy to złącza MU, złącza MT, złącza MTRJ, złącza E2000 i tym podobne. SC jest prawdopodobnie najczęściej używanym złączem światłowodowym, głównie ze względu na niski koszt konstrukcji. Złącza światłowodowe LC są również powszechnie używanymi złączami światłowodowymi, szczególnie do podłączenia do transceiverów światłowodowych SFP i SFP+. FC jest najczęściej używany w trybie jednomodowym i jest stosunkowo rzadki w światłowodzie wielomodowym. Skomplikowane konstrukcje i zastosowanie metalu powodują, że jest on droższy. Złącza światłowodowe ST są zwykle używane w zastosowaniach dalekiego i krótkiego zasięgu, takich jak kampusowe i architektoniczne zastosowania światłowodów wielomodowych, środowiska sieci korporacyjnych i zastosowania wojskowe.