ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติก: คู่มือปฏิบัติ

การแนะนำ

เรามาพูดถึงสิ่งที่ทำให้เครือข่ายไฟเบอร์เชื่อมต่อกันจริงๆ ขั้วต่อไฟเบอร์ออปติกเป็นส่วนเชื่อมต่อที่สำคัญระหว่างสายเคเบิลและอุปกรณ์ของคุณ งานของพวกเขานั้นเรียบง่ายแต่สำคัญ: จัดตำแหน่งแกนแก้วขนาดเล็กมากของเส้นใยหนึ่งกับอีกแกนหนึ่ง เพื่อให้สัญญาณแสงสามารถผ่านไปได้โดยมีการสูญเสียหรือการสะท้อนน้อยที่สุด

การทำผิดนี้หมายถึงข้อมูลที่ช้า สัญญาณหลุด และทำให้ผู้ใช้หงุดหงิด การทำความเข้าใจส่วนพื้นฐาน-เช่นปลอกโลหะที่ยึดไฟเบอร์ และคำศัพท์สำคัญ เช่น การสูญเสียการแทรก (สัญญาณอ่อนลงที่ข้อต่อ)-เป็นขั้นตอนแรกในการเลือกส่วนที่เหมาะสมสำหรับเครือข่ายที่รวดเร็วและมีเสถียรภาพ

เหตุใดมาตรฐานจึงมีความสำคัญ

ตัวเชื่อมต่อจำเป็นต้องทำงานร่วมกันไม่ว่าใครจะเป็นคนสร้างก็ตาม นั่นคือที่มาของมาตรฐาน ในอเมริกาเหนือ มาตรฐาน TIA/EIA-604 (มักเรียกว่า FOCIS) กำหนดรายละเอียดทางกายภาพสำหรับประเภททั่วไป เช่น LC และ SC ซีรีส์ IEC 61754 ทั่วโลกทำหน้าที่เดียวกัน เอกสารเหล่านี้ควบคุมทุกอย่าง: ขนาดที่แน่นอน วิธีที่ตัวเชื่อมต่อล็อคเข้ากับพอร์ต และวิธีการทำงานของตัวเชื่อมต่อ ตัวอย่างเช่น พวกเขากำหนดขีดจำกัดการส่งผ่าน/ไม่ผ่านที่ชัดเจน ขั้วต่อโหมดเดียวทั่วไปจะต้องมีการสูญเสียการแทรกต่ำกว่า 0.2 dB และหากเป็นประเภท APC การสูญเสียย้อนกลับจะดีกว่า 50 dB มาตรฐานนี้เป็นเหตุผลว่าทำไมคุณจึงสามารถเสียบสายแพตช์จากแบรนด์หนึ่งเข้ากับตัวรับส่งสัญญาณจากแบรนด์อื่นและคาดหวังให้แบรนด์ทำงานได้

หัวใจของตัวเชื่อมต่อ: ปลอกโลหะและโปแลนด์

ปลอกโลหะเป็นจุดศูนย์กลาง-ที่ออกแบบมาอย่างแม่นยำของตัวเชื่อมต่อ วัสดุและการขัดเงาที่ส่วนหน้าของไฟเบอร์คือสิ่งที่กำหนดประสิทธิภาพ

วัสดุปลอกโลหะ​

วัสดุที่พบมากที่สุดคือเซรามิก (เซอร์โคเนีย) มีความแข็ง เสถียร และให้พื้นผิวที่ยอดเยี่ยมสำหรับการขัดเงา สำหรับสภาพแวดล้อมที่สมบุกสมบันอย่างยิ่ง-ลองนึกถึงระบบอัตโนมัติในโรงงานหรือการใช้งานทางการทหาร-คุณอาจพบปลอกโลหะ เช่น ฟอสเฟอร์บรอนซ์ ซึ่งอาจก่อให้เกิดการทำร้ายร่างกายได้มากกว่า

ขนาดปลอกโลหะ​

กระแสหลักมีสองขนาด เส้นผ่านศูนย์กลาง 2.5 มม. แบบคลาสสิกใช้ในขั้วต่อ SC, ST และ FC ขนาดที่เล็กกว่า 1.25 มม. ใช้ในตัวเชื่อมต่อ LC และ MU ทำให้มีความหนาแน่นของพอร์ตสูงขึ้น

ประเภทโปแลนด์​

หมายถึงรูปร่างและผิวเคลือบของปลายไฟเบอร์ โดยจะควบคุมว่าแสงจะออกอย่างไร และที่สำคัญที่สุดคือสะท้อนแสงกลับมากน้อยเพียงใด

พีซี (การสัมผัสทางกายภาพ)​

ปลายไฟเบอร์มีความโค้งเป็นทรงกลมเล็กน้อยสำหรับการสัมผัสพื้นฐาน

UPC (การสัมผัสทางกายภาพเป็นพิเศษ)​

การขัดเงาที่ละเอียดยิ่งขึ้นซึ่งสร้างพื้นผิวได้ดีกว่าพีซี ส่งผลให้เกิดการสะท้อนกลับส่วนล่าง (โดยทั่วไปประมาณ -50 dB) และเป็นมาตรฐานสำหรับการเชื่อมต่อข้อมูลและโทรคมนาคมสมัยใหม่ส่วนใหญ่

APC (การสัมผัสทางกายภาพแบบทำมุม)​

ในกรณีนี้ พื้นผิวด้านท้ายจะถูกขัดเงาที่มุม 8 องศา การออกแบบนี้จะสะท้อนแสงเล็ดลอดออกจากแกนไฟเบอร์ แทนที่จะสะท้อนกลับลงมาตามเส้น ขั้วต่อ APC ให้การสูญเสียผลตอบแทนที่ดีที่สุด (น้อยกว่าหรือเท่ากับ -65dB)คุณต้องใช้ตัวเชื่อมต่อ APC ในระบบใดๆ ที่ไวต่อการสะท้อนเช่น เครือข่ายไฟเบอร์-ถึง-เครือข่ายภายในบ้าน (FTTH) โดยใช้ GPON หรือระบบไฟเบอร์ใดๆ ที่มีสัญญาณวิดีโอ RF สำหรับบริการทีวี การผสมยาขัดที่นี่ถือเป็นข้อผิดพลาดในการติดตั้งทั่วไปที่ทำให้เกิดการรบกวนครั้งใหญ่

ประเภทตัวเชื่อมต่อ: การเลือกเครื่องมือที่เหมาะสม

ตัวเชื่อมต่อทั่วไปแต่ละประเภทได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงการใช้งานบางอย่าง ต่อไปนี้คือวิธีการพังทลายในทางปฏิบัติ:

ขั้วต่อ LC

มันคืออะไร:​ ตัวเชื่อมต่อ-รูปแบบ-ขนาดเล็กที่มีปลอกเซรามิก 1.25 มม. ใช้กลไกสลักแบบกด-แบบดึงที่คุ้นเคย คล้ายกับปลั๊กอีเทอร์เน็ต RJ-45 แต่มีขนาดเล็กกว่า

ใช้ที่ไหน:​ นี่คือราชาแห่งการใช้งานที่มีความหนาแน่นสูง- ฉันระบุไว้สำหรับตู้ศูนย์ข้อมูลใหม่และแผงสวิตช์เครือข่ายแทบทั้งหมด คุณสามารถติดตั้งพอร์ต LC ได้ 72 พอร์ตในแผง 1U เทียบกับพอร์ต SC เพียง 36 พอร์ต- ซึ่งช่วยประหยัดพื้นที่ได้มาก นอกจากนี้ยังเป็นอินเทอร์เฟซที่โดดเด่นบนตัวรับส่งสัญญาณ SFP, SFP+ และ QSFP สมัยใหม่

ขั้วต่อ SC

มันคืออะไร:​ ตัวเชื่อมต่อที่มีปลอกเซรามิกขนาด 2.5 มม. และการออกแบบสลักแบบ snap- ที่เรียบง่าย (กดเพื่อแทรก ดึงแท็บเพื่อคลาย) มันแข็งแกร่งและตรงไปตรงมา

ใช้ที่ไหน:มันเป็นม้างานโทรคมนาคม คุณจะพบได้ทุกที่ในสำนักงานกลางของผู้ให้บริการ ในแผงกระจายไฟเบอร์ภายในอาคารสำนักงาน และเป็นขั้วต่อมาตรฐานสำหรับการติดตั้ง FTTH ในที่พักอาศัย ความเรียบง่ายทำให้เชื่อถือได้สำหรับทั้งช่างเทคนิคและผู้ใช้ปลายทาง-

ขั้วต่อ ST

มันคืออะไร:​ ขั้วต่อที่มีปลอกโลหะขนาด 2.5 มม. ที่ใช้ตัวล็อคแบบดาบปลายปืน- (กดและบิด) มีปลอกโลหะแบบสปริง-เพื่อรักษาการสัมผัสทางกายภาพ

ใช้ที่ไหน:​ โดยหลักแล้วในเครือข่ายองค์กรรุ่นเก่า ระบบกล้องรักษาความปลอดภัย และการสร้างแบ็คโบนที่ใช้ไฟเบอร์มัลติโหมด แม้ว่าจะมีความทนทาน แต่การออกแบบ-จะเชื่อมต่อ/ยกเลิกการเชื่อมต่อได้ช้ากว่า LC หรือ SC และมีความหนาแน่นของพอร์ตต่ำกว่า ฉันมักจะพบสิ่งนี้เมื่อบำรุงรักษาโครงสร้างพื้นฐานแบบเดิม

ขั้วต่อเอฟซี

มันคืออะไร:​ ตัวเชื่อมต่อที่ใช้ปลอกโลหะขนาด 2.5 มม. (มักเป็นเซรามิกเกรดสูง-) และสกรูเกลียว-บนน็อตข้อต่อ ให้การเชื่อมต่อที่ปลอดภัยและทนทานต่อแรงสั่นสะเทือน-

ใช้ที่ไหน:​ ความเสถียรทางกลสูงสุดทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับอุปกรณ์ทดสอบและการวัดค่า ฉันจะไม่ใช้สิ่งอื่นใดในการเชื่อมต่อเวลาเชิงแสง-โดเมนรีเฟลกโตมิเตอร์ (OTDR) หรือแหล่งกำเนิดแสง นอกจากนี้ยังพบได้ในสภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือนสูง-และอุปกรณ์ส่งสัญญาณโทรคมนาคมรุ่นเก่าบางรุ่น

ตัวเชื่อมต่อ MTP/MPO

มันคืออะไร:​ นี่คือตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์แบบหลาย- ปลอกโลหะพลาสติกทรงสี่เหลี่ยมโดยทั่วไปจะบรรจุเส้นใย 12 หรือ 24 เส้นไว้ในรอยเท้าเดียว หมุดและรูนำที่ด้านใดด้านหนึ่งช่วยให้มั่นใจถึงการจัดตำแหน่งระหว่างคู่ที่จับคู่กันอย่างแม่นยำ

ใช้ที่ไหน:​ จำเป็นสำหรับ-เลนส์คู่ขนานความเร็วสูงในศูนย์ข้อมูล สายเคเบิล MTP เส้นเดียวสามารถรองรับ 40G, 100G, 400G และอื่น ๆ ได้ด้วยการแยกเส้นใยหลาย ๆ เส้นพร้อมกัน ลดปริมาณสายเคเบิลและเวลาในการติดตั้งสำหรับสถาปัตยกรรมเครือข่ายสไปน์-ลีฟได้อย่างมาก ชุดสายไฟ MTP ที่ปิดไว้ล่วงหน้า-เป็นวิธีเดียวที่ใช้งานได้จริงในการต่อสายศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่ในปัจจุบัน

ประเภทตัวเชื่อมต่อทั่วไปน้อยกว่า

ประเภทอื่นๆ มีบทบาทเฉพาะ ที่หมู่​ เป็น SC ขนาดเล็ก ใช้ในอุปกรณ์ญี่ปุ่นบางชนิดที่แน่นมาก ที่E2000​ มีสปริงป้องกัน-ชัตเตอร์แบบโหลดเพื่อความปลอดภัยของเลเซอร์สมา​ เป็นขั้วต่อโลหะทั้งหมด-ทนทานเป็นพิเศษ-สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม/การทหารที่รุนแรง ประเภทมรดกเช่นเอสคอน​และเอฟดีไอ​ล้าสมัยไปมากแล้ว

วิธีเลือก: กรอบการทำงานที่ใช้งานได้จริง

ลืมการจำข้อมูลจำเพาะ ถามคำถามเหล่านี้:

ความต้องการสัญญาณและประสิทธิภาพคืออะไร?​

สิ่งนี้จะตัดสินการขัดเงา สำหรับลิงก์ข้อมูลมาตรฐาน UPC ก็ใช้ได้ สำหรับการวางซ้อน RF ใดๆ (เช่น เคเบิลทีวี) หรือเครือข่ายออปติกแบบพาสซีฟ (PON) คุณต้อง​ ใช้เอพีซี. การขัดสีผิดจะทำให้ประสิทธิภาพลดลง

มีพื้นที่ทางกายภาพเท่าใด?​

ในสวิตช์เครือข่ายหรือแผงแพทช์ที่มีความหนาแน่นสูง LC เป็นตัวเลือกเริ่มต้นสำหรับความหนาแน่น สำหรับการปะในตู้เดินสายไฟ SC สามารถใช้งานได้อย่างสมบูรณ์แบบ สำหรับการเชื่อมต่อแถวของเซิร์ฟเวอร์กับสวิตช์ระดับบนสุด-ของ-ชั้นวาง ชุดควบคุม MTP ที่ยกเลิกก่อน-จะเป็นตัวเปลี่ยนเกม-ในการประหยัดพื้นที่และแรงงาน

สภาพแวดล้อมการทำงานคืออะไร?​

ศูนย์ข้อมูลที่สะอาด? ขั้วต่อมาตรฐานนั้นใช้ได้ พื้นโรงงานที่มีฝุ่นและแรงสั่นสะเทือน? พิจารณารุ่นที่ทนทานพร้อมบานเกล็ด (E2000) หรือข้อต่อแบบเกลียว (FC) สำหรับการซ่อมแซม-นอกสนามครั้งเดียว ขั้วต่อ-ขัดเงาและต่อประกบเชิงกล-นั้นมีประโยชน์มากกว่าการพยายามกำจัดอีพ็อกซี่/ขัดเงาทั้งหมด

การติดตั้งและการทดสอบ: ไม่สามารถ-ต่อรองได้

ขั้วต่อที่สมบูรณ์แบบอาจเสียหายได้หากใช้งานไม่ดี ขั้นตอนที่เหมาะสมคือทุกสิ่ง

การสิ้นสุด

ไม่ว่าจะใช้อีพ็อกซี่-และ-ขัดเงาหรือเครื่องมือแยกชิ้นแบบรวดเร็ว ใบหน้าปลายไฟเบอร์จะต้องแยกออกอย่างสมบูรณ์ (ภายในมุม 0.5 องศา) และไม่มีข้อบกพร่อง การปนเปื้อนคือศัตรู

การทดสอบ

อย่าข้ามสองขั้นตอนนี้

การตรวจสอบการสูญเสียการแทรกใช้แหล่งกำเนิดแสงและมิเตอร์วัดกำลัง (LSPM) เพื่อวัดการสูญเสียการเชื่อมต่อที่เกิดขึ้นจริง สำหรับลิงก์โหมดเดียว- โดยปกติแล้วค่าใดๆ ที่ต่ำกว่า 0.3 dB ก็ยอมรับได้ OTDR ยังสามารถแสดงการสูญเสียต่อการเชื่อมต่อและค้นหาข้อผิดพลาดได้

สิ้นสุด-การตรวจสอบใบหน้า:​ นี่เป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุดและถูกข้ามไปมากที่สุด​ ใช้กล้องจุลทรรศน์ตรวจสอบไฟเบอร์โดยเฉพาะ (ตาม IEC 61300-3-35) เพื่อดูปลอกโลหะ คุณกำลังมองหารอยขีดข่วน หลุม รอยแตก หรือฝุ่นที่พบบ่อยที่สุด ฝุ่นจุดเดียวที่เกาะอยู่บนแกนกลางสามารถกระจายแสงและทำให้เกิดการสูญเสียอย่างมีนัยสำคัญ ฉันใช้เวลาหลายชั่วโมงในการแก้ไขปัญหาการเชื่อมต่อที่ไม่ต่อเนื่องเพียงเพื่อจะพบสิ่งปนเปื้อนเล็กๆ น้อยๆ ที่มองเห็นได้ภายใต้ขอบเขต ทำความสะอาดขั้วต่อทุกตัวก่อนผสมพันธุ์ทุกครั้ง

อนาคต

วิวัฒนาการของตัวเชื่อมต่อมุ่งเน้นไปที่การแก้ไขจุดเจ็บปวดในปัจจุบัน: สม่ำเสมอความหนาแน่นสูงขึ้นรองรับอินเทอร์เฟซ 800G/1.6T,การติดตั้งง่ายขึ้น​ ด้วยแรงสลักและเครื่องมือที่ต่ำกว่า-การออกแบบที่น้อยลง และจุดเริ่มต้นของปัญญาโดยมีตัวเชื่อมต่อที่อาจฝังเซ็นเซอร์ไว้เพื่อตรวจสอบอุณหภูมิ การสูญเสีย หรือสถานะการเชื่อมต่อแบบเรียลไทม์ เป้าหมายยังคงเหมือนเดิม นั่นคือ เคลื่อนแสงได้มากขึ้น เชื่อถือได้มากขึ้น ในพื้นที่น้อยลง