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Conector de fibra óptica

Conectores de fibra óptica LC (superior) y ST (inferior), ambos con tapas protectoras colocadas

Un conector de fibra óptica es un dispositivo utilizado para unir fibras ópticas, facilitando la transmisión eficiente de señales luminosas. Un conector de fibra óptica permite una conexión y desconexión más rápida que el empalme .

Vienen en varios tipos, como SC, LC, ST y MTP, cada uno diseñado para aplicaciones específicas. En total, se han introducido en el mercado unos 100 tipos diferentes de conectores de fibra óptica. [1]

Estos conectores incluyen componentes como casquillos y manguitos de alineación para una alineación precisa de la fibra. Los conectores de calidad pierden muy poca luz debido a la reflexión o desalineación de las fibras.

Los conectores de fibra óptica se clasifican en tipos monomodo y multimodo según sus distintas características. Los estándares de la industria garantizan la compatibilidad entre diferentes tipos de conectores y fabricantes. Estos conectores encuentran aplicaciones en telecomunicaciones , centros de datos y entornos industriales.

Solicitud

Los conectores de fibra óptica se utilizan para unir fibras ópticas donde se requiere capacidad de conexión/desconexión. Debido a los procedimientos de pulido y ajuste que pueden incorporarse en la fabricación de conectores ópticos, los conectores a menudo se ensamblan en fibra óptica en las instalaciones de fabricación de un proveedor. Sin embargo, las operaciones de ensamblaje y pulido involucradas se pueden realizar en el campo, por ejemplo, para terminar tiradas largas en un panel de conexiones .

Los conectores de fibra óptica se utilizan en centrales telefónicas , para cableado de las instalaciones del cliente y en aplicaciones de plantas exteriores para conectar equipos y cables de fibra óptica , o para interconectar cables.

La mayoría de los conectores de fibra óptica tienen un resorte, por lo que las caras de las fibras se presionan entre sí cuando se acoplan los conectores. El contacto resultante de vidrio con vidrio o de plástico con plástico elimina las pérdidas de señal que serían causadas por un espacio de aire entre las fibras unidas.

El rendimiento de los conectores de fibra óptica se puede cuantificar mediante la pérdida de inserción y la pérdida de retorno . Las mediciones de estos parámetros ahora están definidas en la norma IEC 61753-1. El estándar otorga cinco grados para la pérdida de inserción, desde A (mejor) hasta D (peor) y M para multimodo . El otro parámetro es la pérdida de retorno, con calificaciones del 1 (mejor) al 5 (peor).

Hay una variedad de conectores de fibra óptica disponibles, pero los conectores SC y LC son los tipos más comunes de conectores en el mercado. [2] Los conectores típicos están clasificados para 500 a 1000 ciclos de acoplamiento. [3] Las principales diferencias entre los tipos de conectores son las dimensiones y los métodos de acoplamiento mecánico. Generalmente, las organizaciones estandarizarán un tipo de conector, dependiendo del equipo que utilicen habitualmente.

En muchas aplicaciones de centros de datos, los conectores pequeños (p. ej., LC) y multifibra (p. ej., MTP/MPO) han reemplazado a los estilos más grandes y antiguos (p. ej., SC), lo que permite más puertos de fibra por unidad de espacio en rack. [4]

Las aplicaciones de plantas exteriores pueden requerir que los conectores estén ubicados bajo tierra, en paredes exteriores o postes de servicios públicos. En tales entornos, a menudo se utilizan recintos protectores que se dividen en dos categorías amplias: herméticos (sellados) y de libre respiración. Las cajas herméticas impiden la entrada de humedad y aire pero, al carecer de ventilación, pueden calentarse si se exponen a la luz solar u otras fuentes de calor. Los recintos que respiran libremente, por otro lado, permiten la ventilación, pero también pueden admitir humedad, insectos y contaminantes en el aire. La selección de la carcasa correcta depende del tipo de cable y conector, la ubicación y los factores ambientales.

Tipos

Se han desarrollado muchos tipos de conectores ópticos en diferentes momentos y para diferentes propósitos. Muchos de ellos se resumen en las tablas siguientes.

Notas

  1. ^ El casquillo flotante de los conectores FC proporciona un buen aislamiento mecánico. Los conectores FC deben acoplarse con más cuidado que los tipos push-pull debido a la necesidad de alinear la chaveta y al riesgo de rayar la cara del extremo de la fibra al insertar el casquillo en el conector. Un conector FC no debe usarse en ambientes vibrantes debido a su bloqueo roscado. Los conectores FC han sido reemplazados en muchas aplicaciones por conectores SC y LC. [1]
  2. ^ Hay dos estándares incompatibles para anchos de clave en conectores FC/APC y FC/PC que mantienen la polarización: 2 mm (reducido o tipo R) y 2,14 mm (NTT o tipo N). [12] Los conectores y receptáculos con diferentes anchos de llave no se pueden acoplar o no preservarán la alineación del ángulo entre las fibras, lo cual es especialmente importante para la fibra que mantiene la polarización . Algunos fabricantes marcan las llaves reducidas con una sola marca en la llave y marcan los conectores NTT con una doble marca.
  3. ^ ab Los conectores LC han reemplazado a los conectores SC en entornos de redes corporativas debido a su tamaño más pequeño; a menudo se encuentran en transceptores conectables de factor de forma pequeño .
  4. ^ MPO ( Multi-fiber Push On ) es un conector para cables planos de cuatro a veinticuatro fibras. [17] Los conectores para fibra monomodo tienen extremos en ángulo para minimizar la retrorreflexión, mientras que las versiones de fibra multimodo suelen tener extremos planos. MTP es una marca para una versión del conector MPO con especificaciones mejoradas. Los conectores MTP y MPO se entrelazan.
  5. ^ MT-RJ ( Conector registrado de transferencia mecánica ) utiliza un factor de forma y un pestillo similar a los conectores 8P8C ( RJ45 ). Se incluyen dos fibras separadas en un conector unificado. Es más fácil de terminar e instalar que los conectores ST o SC. [ cita necesaria ] El tamaño más pequeño permite el doble de densidad de puertos en una placa frontal que los conectores ST o SC. El conector MT-RJ fue diseñado por AMP , pero luego se estandarizó como FOCIS 12 (Estándares de interconexión de conectores de fibra óptica) en EIA/TIA-604-12. Hay dos variaciones: con alfileres y sin alfileres. La variedad con clavijas, que tiene dos pequeñas clavijas guía de acero inoxidable en la cara del conector, se utiliza en paneles de conexión para acoplarse con los conectores sin clavijas en los cables de conexión MT-RJ.
  6. ^ El diseño push-pull de los conectores SC reduce la posibilidad de que se produzcan daños en el contacto del extremo de la fibra durante la conexión. Estos se encuentran con frecuencia en equipos de red más antiguos que utilizan GBIC .
  7. ^ SMA es la abreviatura de ensamblaje subminiatura .
  8. ^ ab El conector SMA fue el primer conector estándar ampliamente utilizado, desarrollado en la década de 1970 por Amfenol utilizando la geometría de diseño del conector SMA RF . [19] Fue diseñado para aplicaciones de fibra multimodo de gran diámetro, para las cuales todavía se usa ampliamente en la industria y la medicina. Carece de características importantes para las aplicaciones de comunicaciones, por lo que se considera obsoleto.
  9. ^ ST se refiere a una punta recta , ya que los lados de la punta de cerámica son paralelos, a diferencia del conector bicónico predecesor que se alineaba como lo harían dos conos de helado encajados.
  10. ^ Un conector ST tiene una llave que evita la rotación del casquillo cerámico y un cierre de bayoneta similar a un casquillo BNC . La pestaña de índice única debe estar correctamente alineada con una ranura en el receptáculo correspondiente antes de su inserción; luego, se puede acoplar el enclavamiento de bayoneta, empujando y girando, bloqueándolo al final del recorrido, lo que mantiene la fuerza de acoplamiento cargada por resorte en la unión óptica central.

Conectores obsoletos

Contacto

Los conectores modernos suelen utilizar un pulido de contacto físico en el extremo de la fibra y el casquillo. Se trata de una superficie ligeramente convexa con el vértice de la curva centrado con precisión en la fibra, de modo que cuando los conectores se acoplan, los núcleos de fibra entran en contacto directo entre sí. [20] [21] Algunos fabricantes tienen varios grados de calidad de pulido, por ejemplo, un conector FC normal puede denominarse FC/PC (para contacto físico), mientras que FC/SPC y FC/UPC pueden indicar cualidades de súper y ultra pulido, respectivamente. . Los grados más altos de pulido producen menos pérdida de inserción y reflejos en la parte inferior de la espalda.

Muchos conectores están disponibles con la cara del extremo de la fibra pulida en ángulo para evitar que la luz que se refleja en la interfaz regrese a la fibra. Debido al ángulo, la luz reflejada no permanece en el núcleo de la fibra sino que se filtra hacia el revestimiento. Los conectores con pulido en ángulo solo deben acoplarse a otros conectores con pulido en ángulo. El ángulo APC normalmente es de 8 grados, sin embargo, SC/APC también existe en algunos países como 9 grados. El acoplamiento a un conector pulido sin ángulo provoca una pérdida de inserción muy alta. Generalmente, los conectores pulidos en ángulo tienen una mayor pérdida de inserción que los de contacto físico recto de buena calidad. Los conectores de calidad "ultra" pueden lograr una reflexión trasera comparable a la de un conector en ángulo cuando se conectan, pero una conexión en ángulo mantiene una reflexión trasera baja incluso cuando el extremo de salida de la fibra está desconectado.

Las conexiones con ángulo pulido se distinguen visiblemente por el uso de una funda protectora de tensión verde o un cuerpo de conector verde. Las piezas normalmente se identifican agregando "/APC" (contacto físico en ángulo) al nombre. Por ejemplo, un conector FC en ángulo puede denominarse FC/APC o simplemente FCA. Las versiones sin ángulo pueden denominarse FC/PC o con designaciones especializadas como FC/UPC o FCU para indicar un pulido de calidad "ultra" en la cara del extremo de la fibra. Existen dos versiones diferentes de FC/APC: FC/APC-N (NTT) y FC/APC-R (Reducida). Una llave de conector FC/APC-N no encajará en una ranura de llave de adaptador FC/APC-R.

Conectores montables en campo

Los conectores de fibra óptica montables en campo se utilizan para unir cables de puente de fibra óptica que contienen una fibra monomodo. Los conectores de fibra óptica montables en campo se utilizan para trabajos de restauración en campo y para eliminar la necesidad de almacenar cables de puente de varios tamaños.

Estos conjuntos se pueden dividir en dos categorías principales: conjuntos de conectores de unión simple y conjuntos de conectores de unión múltiple. Según Telcordia GR-1081, [22] un conjunto de conector de unión simple es un conjunto de conector donde hay un solo punto donde se unen dos fibras diferentes. Esta es la situación que se encuentra generalmente cuando los conjuntos de conectores se fabrican a partir de clavijas de conector de fibra óptica ensambladas en fábrica. Un conjunto de conector de articulaciones múltiples es un conjunto de conector donde hay más de una conexión muy espaciada que une diferentes fibras. Un ejemplo de un conjunto de conector de uniones múltiples es un conjunto de conector que utiliza el tipo de conector macho de fibra corta.

Atributos

Características de un buen diseño de conector:

Análisis

Estos conectores, que se pueden acoplar en campo y están reforzados para su uso en OSP, son necesarios para admitir la implementación y las ofertas de servicios de fibra hasta las instalaciones (FTTP). Los HFOC están diseñados para resistir las condiciones climáticas existentes en todo Estados Unidos, incluidas lluvia, inundaciones, nieve, aguanieve, fuertes vientos y tormentas de hielo y arena. Se pueden encontrar temperaturas ambiente que oscilan entre -40 °C (-40 °F) y 70 °C (158 °F).
Telcordia GR-3120 [25] contiene los requisitos genéricos más recientes de la industria para HFOC y HFOA.

Pruebas

El rendimiento del conector de fibra óptica de vidrio se ve afectado tanto por el conector como por la fibra de vidrio. Las tolerancias de concentricidad afectan a la fibra, el núcleo de la fibra y el cuerpo del conector. El índice de refracción óptico central también está sujeto a variaciones. La tensión en la fibra pulida puede causar una pérdida excesiva de retorno. La fibra puede deslizarse a lo largo de su longitud en el conector. Es posible que la forma de la punta del conector se perfile incorrectamente durante el pulido. El fabricante del conector tiene poco control sobre estos factores, por lo que el rendimiento en servicio puede estar por debajo de las especificaciones del fabricante.

Las pruebas de conjuntos de conectores de fibra óptica se dividen en dos categorías generales: pruebas de fábrica y pruebas de campo.

Las pruebas de fábrica a veces son estadísticas, por ejemplo, una verificación de proceso. Se puede utilizar un sistema de perfilado para garantizar que la forma general del pulido sea correcta y un microscopio óptico de buena calidad para comprobar si hay imperfecciones. El rendimiento de la pérdida de inserción y la pérdida de retorno se verifica utilizando condiciones de referencia específicas, comparándolas con un cable de prueba monomodo estándar de referencia o utilizando una fuente compatible con flujo rodeado para pruebas multimodo. Las pruebas y el rechazo ( rendimiento ) pueden representar una parte significativa del costo total de fabricación.

Las pruebas de campo suelen ser más sencillas. Se utiliza un microscopio óptico de mano especial para comprobar si hay suciedad o imperfecciones. Se utiliza un medidor de potencia y una fuente de luz o un equipo de prueba de pérdida óptica (OLTS) para probar la pérdida de extremo a extremo, y se puede usar un reflectómetro óptico en el dominio del tiempo para identificar pérdidas puntuales o pérdidas de retorno significativas.

Ver también

Notas

  1. ^ Los cierres de terminales de pedestal están destinados a albergar componentes pasivos de telecomunicaciones utilizados en un entorno de planta exterior (OSP). Según Telcordia GR-13 [1], estos cierres pueden albergar componentes tales como borneras de cobre, tomas coaxiales o equipos de distribución pasiva de fibra óptica utilizados para la distribución del servicio telefónico y de banda ancha.

Referencias

  1. ^ abcdefghi "Identificador del conector". La Asociación de Fibra Óptica . 2010 . Consultado el 18 de octubre de 2014 .
  2. ^ Silva, Mário Marques da (6 de enero de 2016). Redes de cable e inalámbricas: teoría y práctica. Prensa CRC. ISBN 9781498746830.
  3. ^ Siempre, Vivek (2004). "Tecnologías de fibra óptica" . Consultado el 15 de agosto de 2011 .
  4. ^ "Tipos de conectores de fibra: LC, SC, FC, ST, MTP y MPO". Derek . Consultado el 20 de diciembre de 2021 .
  5. ^ "Tablas de códigos de referencia de gestión de módulos SFF". SNIA . Consultado el 11 de noviembre de 2020 .
  6. ^ "Hoja de datos de DMI" (PDF) . DIAMANTE SA. Archivado desde el original (PDF) el 10 de octubre de 2014 . Consultado el 6 de octubre de 2014 .
  7. ^ "Oficina de Propiedad Intelectual de la Unión Europea (EUIPO): Información de marcas E-2000" . Consultado el 8 de diciembre de 2019 .
  8. ^ abcdefg "La historia de los conectores: hiperescala AFL". Hiperescala AFL . Consultado el 5 de noviembre de 2018 .
  9. ^ abcdefghi Keiser, Gerd (agosto de 2003). Conceptos básicos de las comunicaciones ópticas . Profesional de redes McGraw-Hill. pag. 132–. ISBN 0-07-141204-2.
  10. ^ Estándar TIA FOCIS-4, TIA-604-4-B
  11. ^ ab "Conectores de fibra óptica". Archivado desde el original el 12 de marzo de 2016 . Consultado el 18 de octubre de 2014 .
  12. ^ Sezerman, Omur; Mejor, Garland (diciembre de 1997). "La alineación precisa preserva la polarización" (PDF) . Mundo del enfoque láser . Consultado el 7 de diciembre de 2016 .
  13. ^ ab "Tutorial sobre conectores de fibra óptica de factor de forma pequeño". Tienda de fibra. 3 de junio de 2014 . Consultado el 18 de octubre de 2014 .
  14. ^ ab Patente de EE. UU. 20140126875, Lou Guzzo, Inman, SC (EE. UU.), "Soporte de férula de conector", publicada el 8 de mayo de 2014 
  15. ^ abc Shimoji, Naoko; Yamakawa, junio; Shiino, Masato (1999). "Desarrollo de Conector Mini-MPO" (PDF) . Revisión de Furukawa (18): 92.
  16. ^ "Preguntas frecuentes". Conexión de EE. UU. Archivado desde el original el 21 de abril de 2009 . Consultado el 12 de febrero de 2009 .
  17. ^ "Solución de fibra MTP/MPO".
  18. ^ "Catálogo de productos Amfenol Fiber Optics, definición estándar SMA, páginas 131-132" (PDF) . Consultado el 28 de febrero de 2019 .
  19. ^ Neal Weiss (7 de julio de 2016). "¿Qué es un conector SMA y por qué nos importa?". Centro de Fibra Óptica . Consultado el 16 de agosto de 2018 .
  20. ^ "La importancia de la geometría para los conectores de fibra óptica" (PDF) . Sistemas de cables Corning. Abril de 2006. Archivado desde el original (PDF) el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 23 de abril de 2014 .
  21. ^ Yin, Ling; Huang, H.; Chen, WK; Xiong, Z.; Liu, YC; Teo, PL (mayo de 2004). “Pulido de conectores de fibra óptica”. Revista Internacional de Máquinas Herramienta y Fabricación . 44 (6): 659–668. doi :10.1016/j.ijmachtools.2003.10.029.
  22. ^ "GR-1081, Requisitos genéricos para conectores de fibra óptica montables en campo". Telcordia.
  23. ^ "Polarización manteniendo latiguillos y conectores de fibra" (PDF) . Óptica OZ . Consultado el 6 de febrero de 2009 .
  24. ^ [2], Telcordia.
  25. ^ GR-3120, Requisitos genéricos para conectores de fibra óptica reforzados (HFOC) y adaptadores de fibra óptica reforzados (HOFA), Telcordia.

enlaces externos

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con conectores de fibra óptica .