หน้าที่หลักของตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกคือการเชื่อมต่อไฟเบอร์ทั้งสองอย่างรวดเร็วเพื่อให้สัญญาณแสงสามารถสร้างเส้นทางแสงต่อไปได้ ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกเป็นแบบเคลื่อนที่ได้ นำกลับมาใช้ใหม่ได้ และเป็นส่วนประกอบแบบพาสซีฟที่จำเป็นและใช้มากที่สุดในระบบการสื่อสารด้วยแสง ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกช่วยให้ปลายทั้งสองด้านของไฟเบอร์สามารถต่อชนได้อย่างแม่นยำเพื่อเพิ่มการมีเพศสัมพันธ์ของเอาต์พุตพลังงานแสงให้สูงสุด จากไฟเบอร์ที่ส่งสัญญาณไปยังไฟเบอร์ที่รับ และจำเป็นต้องลดผลกระทบของระบบอันเนื่องมาจากการแทรกแซงของระบบให้เหลือน้อยที่สุด เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของเส้นใยมีเพียง 125um และส่วนที่ส่งผ่านแสงมีขนาดเล็กกว่า เส้นใยโหมดเดี่ยวจึงมีเพียงประมาณ 9um และเส้นใยมัลติโหมดคือ 50um และ 62.5um ดังนั้นการเชื่อมต่อระหว่างเส้นใยจึงต้องแม่นยำ ชิด
ส่วนประกอบหลัก: ปลอกโลหะ
ด้วยบทบาทของตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติก จะเห็นได้ว่าส่วนประกอบหลักที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของตัวเชื่อมต่อคือปลอกโลหะ คุณภาพของปลอกโลหะส่งผลโดยตรงต่อการเชื่อมต่อศูนย์กลางที่แม่นยำของเส้นใยทั้งสอง ปลอกโลหะทำจากเซรามิก โลหะ หรือพลาสติก ปลอกโลหะเซรามิกถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย วัสดุหลักคือเซอร์โคเนียมไดออกไซด์ซึ่งมีลักษณะของเสถียรภาพทางความร้อนที่ดี ความแข็งสูง จุดหลอมเหลวสูง ความต้านทานการสึกหรอ และความแม่นยำในการประมวลผลสูง ปลอกเป็นองค์ประกอบที่สำคัญอีกประการหนึ่งของตัวเชื่อมต่อ และปลอกทำหน้าที่เป็นการจัดตำแหน่งเพื่ออำนวยความสะดวกในการติดตั้งตัวเชื่อมต่อ เส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของปลอกเซรามิกมีขนาดเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของปลอกโลหะเล็กน้อย และปลอกแบบกรีดจะกระชับปลอกทั้งสองให้แน่นเพื่อการจัดตำแหน่งที่แม่นยำ
เพื่อให้ส่วนหน้าของเส้นใยทั้งสองสัมผัสกันได้ดีขึ้น ปลายปลอกโลหะมักจะถูกกราวด์เป็นโครงสร้างที่แตกต่างกัน PC, APC และ UPC แสดงถึงโครงสร้างพื้นผิวส่วนหน้าของปลอกโลหะเซรามิก พีซีคือการสัมผัสทางกายภาพ การสัมผัสทางกายภาพ พีซีเป็นพื้นผิวทรงกลมขนาดเล็กที่ขัดและขัดเงา พื้นผิวของปลอกโลหะนั้นถูกกราวด์เป็นพื้นผิวทรงกลมเล็กน้อย และแกนกลางของใยแก้วนำแสงตั้งอยู่ที่จุดสูงสุดของการดัด ดังนั้น ใบหน้าปลายไฟเบอร์ทั้งสองนั้นสัมผัสกันทางกายภาพ APC (การสัมผัสทางกายภาพแบบมุม) เรียกว่าการสัมผัสทางกายภาพแบบเอียง และใบหน้าปลายไฟเบอร์มักจะถูกกราวด์เป็นมุมเอียง 8 ° มุมเอียง 8° ทำให้ส่วนหน้าของไฟเบอร์แน่นขึ้น และสะท้อนแสงผ่านมุมเอียงไปยังส่วนหุ้ม แทนที่จะส่งกลับไปยังแหล่งกำเนิดโดยตรง ทำให้ประสิทธิภาพการเชื่อมต่อดีขึ้น UPC (การสัมผัสทางกายภาพแบบพิเศษ) ใบหน้าปลายทางกายภาพขั้นสูง UPC ใช้พีซีเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการขัดผิวหน้าและการตกแต่งพื้นผิวให้เหมาะสม ใบหน้าปลายจะมีลักษณะเป็นโดมมากขึ้น การเชื่อมต่อตัวเชื่อมต่อจะต้องอยู่ในโครงสร้างส่วนปลายเดียวกัน เช่น ไม่สามารถรวม APC และ UPC เข้าด้วยกัน ส่งผลให้ประสิทธิภาพของตัวเชื่อมต่อลดลง
พารามิเตอร์พื้นฐาน: การสูญเสียการแทรก, การสูญเสียการส่งคืน
เนื่องจากผิวหน้าปลายเฟอร์รูลต่างกัน ประสิทธิภาพการสูญเสียคอนเนคเตอร์จึงแตกต่างกันเช่นกัน ประสิทธิภาพทางแสงของตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกนั้นวัดโดยพารามิเตอร์พื้นฐานสองตัวเป็นหลัก: การสูญเสียการแทรกและการสูญเสียการส่งคืน แล้วการสูญเสียการแทรกคืออะไร? การสูญเสียการแทรก (“IL”) คือการสูญเสียพลังงานแสงเนื่องจากการเชื่อมต่อ ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อวัดการสูญเสียแสงระหว่างจุดคงที่สองจุดในเส้นใย โดยปกติเนื่องจากการเบี่ยงเบนด้านข้างระหว่างเส้นใยทั้งสอง ช่องว่างตามยาวใน ข้อต่อไฟเบอร์ คุณภาพของหน้าปลาย ฯลฯ หน่วยแสดงเป็นเดซิเบล (dB) ยิ่งเล็กยิ่งดี ข้อกำหนดทั่วไปไม่ควรเกิน 0.5dB
Return Loss (“RL”) หมายถึงพารามิเตอร์ของประสิทธิภาพการสะท้อนของสัญญาณ อธิบายการสูญเสียพลังงานของการสะท้อนกลับ/การสะท้อนของสัญญาณออปติคอล โดยทั่วไป ยิ่งมากยิ่งดี ค่าจะแสดงเป็นเดซิเบล (dB) ขั้วต่อ APC ทั่วไปมีค่า RL โดยทั่วไปประมาณ -60 dB และขั้วต่อ PC มีค่า RL ทั่วไปประมาณ -30 dB
นอกเหนือจากพารามิเตอร์ประสิทธิภาพทางแสงสองตัวของการสูญเสียการแทรกและการสูญเสียกลับ ประสิทธิภาพของตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกควรคำนึงถึงความสามารถในการสับเปลี่ยน การทำซ้ำ ความต้านทานแรงดึง และอุณหภูมิในการทำงานของตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติก จำนวนการแทรกเป็นต้น
ประเภทตัวเชื่อมต่อ
ตัวเชื่อมต่อแบ่งออกเป็นตามวิธีการเชื่อมต่อ: LC, SC, FC, ST, MU, MT, MPO/MTP ฯลฯ ตามหน้าไฟเบอร์: FC, PC, UPC, APC
ขั้วต่อ LC
คอนเนคเตอร์ชนิด LC ผลิตขึ้นด้วยกลไกสลักแจ็คโมดูลาร์ (RJ) ที่ใช้งานง่าย ขนาดของพินและปลอกที่ใช้ในคอนเนคเตอร์ LC คือ 1.25 มม. ซึ่งเป็นขนาดของ SC, FC ทั่วไป ฯลฯ ดังนั้นขนาดภายนอกจึงเป็นเพียงครึ่งหนึ่งของขนาด SC/FC
ขั้วต่อ SC
ตัวเชื่อมต่อของตัวเชื่อมต่อ SC ('ตัวเชื่อมต่อสมาชิก' หรือ 'ตัวเชื่อมต่อมาตรฐาน') เป็นตัวเชื่อมต่อสี่เหลี่ยมมาตรฐานแบบ snap-on ซึ่งยึดโดยการเสียบและขนถ่าย และไม่จำเป็นต้องหมุน คอนเนคเตอร์ประเภทนี้ทำจากพลาสติกวิศวกรรมซึ่งมีราคาไม่แพงและง่ายต่อการใส่และถอดออก
ขั้วต่อเอฟซี
ขั้วต่อไฟเบอร์ FC (Ferrule Connector) และขั้วต่อ SC มีขนาดเท่ากัน ยกเว้น FC ที่ทำจากปลอกโลหะและวิธีการยึดเป็นแบบข้อต่อ รุ่นอรรถประโยชน์มีข้อดีคือโครงสร้างที่เรียบง่าย การทำงานที่สะดวก การผลิตง่ายและความทนทาน และสามารถใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือนสูง
ขั้วต่อ ST
ขั้วต่อไฟเบอร์ออปติก ST (ปลายตรง) มีปลอกด้านนอกโค้งมนพร้อมปลอกพลาสติกหรือโลหะรูปวงแหวน 2.5 มม. วิธีการยึดเป็นแบบข้อต่อหมุน ซึ่งมักใช้ในโครงกระจายไฟเบอร์
ขั้วต่อ MTP/MPO
ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติก MTP/MPO เป็นตัวเชื่อมต่อแบบมัลติไฟเบอร์ชนิดพิเศษ โครงสร้างของตัวเชื่อมต่อ MPO มีความซับซ้อนโดยเชื่อมต่อเส้นใย 12 หรือ 24 เส้นในปลอกไฟเบอร์รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า โดยปกติจะใช้สำหรับสถานการณ์การเชื่อมต่อที่มีความหนาแน่นสูง เช่น ศูนย์ข้อมูล
นอกเหนือจากที่กล่าวข้างต้น ประเภทคอนเนคเตอร์คือคอนเนคเตอร์ MU, คอนเนคเตอร์ MT, คอนเนคเตอร์ MTRJ, คอนเนคเตอร์ E2000 และอื่นๆ ที่คล้ายกัน SC น่าจะเป็นตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกที่ใช้กันมากที่สุด สาเหตุหลักมาจากการออกแบบที่มีต้นทุนต่ำ ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติก LC ยังเป็นตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกที่ใช้กันทั่วไป โดยเฉพาะสำหรับการเชื่อมต่อกับตัวรับส่งสัญญาณไฟเบอร์ออปติก SFP และ SFP+ FC ส่วนใหญ่จะใช้ในโหมดเดี่ยวและค่อนข้างหายากในมัลติไฟเบอร์ การออกแบบที่ซับซ้อนและการใช้โลหะทำให้มีราคาแพงกว่า โดยทั่วไปแล้วตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติก ST จะถูกใช้ในแอปพลิเคชันระยะไกลและระยะสั้น เช่น แอปพลิเคชันไฟเบอร์มัลติโหมดในวิทยาเขตและสถาปัตยกรรม สภาพแวดล้อมเครือข่ายองค์กร และแอปพลิเคชันทางทหาร