Один из заключительных этапов монтажа ВОЛС - это разводка и подключение входящего оптоволоконного кабеля непосредственно в точке назначения: в серверной, дата-центре и т.д. Для этого кабель заводится в оптический кросс и волокна подсоединяются к разъемам. На этом этапе используется такая группа, как оптические компоненты - это , пигтейлы, и всякого рода зажимы. Их также объединяют под названием пассивное оптоволоконное оборудование .

Пигтейл - это кусок оптического кабеля, оконцованный коннектором только с одной стороны.

Патчкорд имеет коннекторы на обоих концах, типы разъемов при этом могут отличаться (переходной патчкорд) или быть одинаковыми (соединительный).

Оптический адаптер - это, собственно, розетка, в которую подключается пигтейл или патч-корд.

Что важно учитывать?

Может показаться, что на стадии подключения коннектора в оптический адаптер нет ничего сложного. Как воткнуть вилку в розетку. Однако, нет.

Давайте посмотрим хотя бы с точки зрения технологии. Что представляет собой комплект - патчкорд/пигтейл + адаптер? Это стыковка двух оптических волокон, толщина которых примерно равна толщине человеческого волоса. При этом сдвиг соединения даже на 1 микрон вызывает потерю мощности.

То есть кроссовое соединение должно обеспечить:

• идеально точное соприкосновение сердечников (оптоволокна);
• защиту этого идеального соприкосновения от внешних влияний - сдвигов, возникновения воздушного зазора и т.п.;
• механическую защиту волокон при многократном соединении-разъединении;
• механическую защиту кабеля в коннекторе при изгибе, выдергивании и т.д.

В частности, именно поэтому создано столько типов оптических коннекторов. Каждый производитель стремился создать идеальный разъем именно под свое оборудование.

Но это еще не все сложности

Для обеспечения точного соединения наконечники оптических коннекторов не должны иметь трещин (если трещина пересекает оптоволокно, такой коннектор заменяется), не должны быть пыльными и грязными. Даже если вы просто прикоснулись к нему пальцем - след нужно тщательно вытереть спиртовой салфеткой. Каждая пылинка, загрязнение и т.д. - это ослабление, затухание сигнала, обратные отражения.

Поэтому оптические коннекторы регулярно протираются спиртом, а розетки - продуваются сжатым воздухом или очищаются специальными палочками.

На рисунке справа - наконечник коннектора после прикосновения пальца и после очистки.

Механическая прочность соединений обеспечивается в каждом типе разъемов по-разному, но в основном это:

• особо прочный материал наконечника коннектора - керамика, металлокерамика;
• защитные пластиковые и металлические колпачки над разъемами;
• защелки и фиксаторы положения как в оптических адаптерах, так и в "вилках";
• кевларовые и другие армирующие нити под оболочкой отрезка кабеля, ведущего к разъему.

Виды оптических патчкордов, пигтейлов, адаптеров

Классификация оптических пигтейлов, патчкордов и адаптеров в целом одинакова и основана на следующих параметрах:

• стандарт коннектора (разъема);
• тип шлифовки;
• тип волокна - многомодовое или одномодовое;
• тип коннекторов - одинарный иди дуплекс.

В результате различных комбинаций всех этих типов получается огромное множество модификаций коннекторов и адаптеров. На этой картинке далеко не все:

Что означают все эти буквы?

Возьмем типичную маркировку оптического патчкорда. К примеру, .

• SC и LC - это типы коннекторов. Здесь мы имеем дело с патчкордом - переходником, так как два разных типа разъема;
• UPC - тип шлифовки;
• Multimode - вид волокна, здесь многомодовое волокно, еще может быть обозначено аббревиатурой MM. Одномодовое маркируется как SinglеMode или SM;
• Duplex - два разъема в одном корпусе, для более плотного расположения. Обратный случай - это Simplex, один коннектор.

Пример Duplex:

Типы полировки (шлифовки) оптоволоконных разъемов

Шлифовка или полировка оптоволоконных разъемов призвана обеспечить идеально плотное соприкосновение сердечников оптоволокна. Между их поверхностями не должно быть воздуха, так как это ухудшает качество сигнала.

На данный момент используются такие типы полировки, как PC, SPC, UPC и APC .

PC - прародитель всех остальных видов полировки. Разъем, обработанный методом PC (в том числе вручную), представляет собой скругленный наконечник.

Обратите внимание, на рисунке видно, что соединение коннекторов с плоским торцом чревато возникновением воздушной прослойки. В то время как скругленные торцы соединяются более плотно.

Может применяться в сетях небольшой дальности, предполагающих небольшую скорость передачи данных.

SPC - улучшенный вариант PC, но шлифовка производится только машинным способом.

UPC - почти плоский (но не свосем) разъем, который производится с применением высокоточной обработки поверхности. Дает отличные показатели отражательной способности (по сравнению с PC и SPC), поэтому активно применяется в высокоскоростных оптических сетях.

Коннекторы с этим типом разъема чаще всего - синие.

APC - разъем, обработанный по совсем другому принципу: концы скошены под углом 8 градусов. Такая полировка поверхности дает самые лучшие результаты. Обратные отражения сигнала практически сразу покидают покидают оптоволокно, и благодаря этому снижаются потери.

Разъемы с полировкой APC применяются в сетях с высокоми требованиями к качеству сигнала : передача голосовых, видеоданных. Как пример - кабельное телевидение .

Коннекторы с этим типом разъема - зеленого цвета.

Внимание!

Коннекторы с шлифовкой APC не подходят к разъемам с другой полировкой (PC, SPC, UPC) и вызывают взаимное повреждение.

Полировки PC, SPC, UPC взаимно совместимы.

Сравнение формы наконечника и пути отраженного сигнала в разъемах с полировкой UPC и APC:

Зависимость потерь на линии от типа полировки оптического коннектора изложена в таблице:

Как видим, полировка UPC (скругленные торцы) и APC (скошенные торцы) - эффективнее всего. Поэтому патчкорды и пигтейлы с этим типом шлифовки чаще всего применяются.

Типы оптических разъемов

На практике наши монтажники оптоволоконных сетей в подавляющем большинстве случаев работают с типами FC, LC, SC. На более редких видах коннекторов мы пока останавливаться не будем.

FC

• подпружиненное соединение, за счет чего достигается "вдавливание" и плотный контакт;
• металлической колпачок - прочная защита;
• коннектор вкручивается в розетку, а значит, не может выскочить, даже если случайно дернуть;
• шевеление кабеля не влияет на соединение.

Однако плохо подходит для плотного расположения разъемов - необходимо пространство для вкручивания/выкручивания.

SC

Более дешевый и удобный, но менее надежный аналог FC. Легко соединяется (защелка), разъемы могут располагаться плотно.

Однако пластиковая оболочка может сломаться, да и на затухание сигнала и обратные отражения влияют даже прикосновения к коннектору.

В общем, используется наиболее часто, но не рекомендован на важных магистралях.

LC

Уменьшенный аналог SC. За счет малого размера применяется для кроссовых соединений в офисах, серверных и т.п. - внутри помещений, там где требуется высокая плотность расположения разъемов.

Автор разработки этого типа коннектора - ведущий производитель телекоммуникационного оборудования, Lucent Technologies (США) - изначально прогнозировал своему детищу судьбу лидера рынка. В принципе, так оно и есть. Особенно учитывая то, что этот тип разъема относится к соединениям с повышенной плотностью монтажа.

В следующих выпусках:

Еще статьи по теме "Оптоволоконные сети":

сайт

Оптические коннекторы применяются при оконцовке оптических волокон для их стыковки с пассивным или активным телекоммуникационным оборудованием.

Сегодня на рынке представлено большое количество специализированных оптических коннекторов. В телекоммуникациях и сетях кабельного телевидения наибольшее распространение получили коннекторы типов SC, FC, ST, имеющие стандартные размеры и миниатюрные LC. Оптические коннекторы могут соединять как одно, так и несколько волокон.

Оптический коннектор состоит из корпуса, внутри которого расположен наконечник (феррула) с прецизионным продольным концентрическим каналом. Диаметр канала зависит от того, какое оптическое волокно будет использоваться - одномодовое или многомодовое. Для одномодового волокна диаметр канала феррулы равен 125,5-127 мкм, для многомодового 127-130 мкм. Наиболее распространенный внешний диаметр феррул - 2,5 мм, но в оптических коннекторах с малым форм-фактором используются феррулы диаметром 1,25 мм. Стандартно в качестве материала феррул используется диоксид циркония.

Феррула соединяется с оптическим волокном: волокно без оболочки вставляется в канал наконечника и фиксируется, выступающий конец волокна скалывается параллельно с поверхностью торца ферула, сам торец ферула полируется. Далее феррула с волокном совмещается с корпусом разъема. После соединения волокна и феррулы, сборка тестируется на наличие дефектов (на микроскопе или интерферометре). Для одномодового волокна точность выравнивания волокна в ферруле должна быть выше, чем 0,5 мкм, угловое отклонение не более 5 гр., а возвратные потери не менее 40 дБ.

Существует несколько наиболее часто используемых типов коннекторов, каждый из которых требует своего метода сборки. Но минимум два шага этих методов являются общими для всех типов.

1) Волокно закрепляется в оптическом коннекторе с помощью эпоксидной смолы. Этот процесс важен с точки зрения обеспечения надежности соединения. Эпоксидная смола предотвращает движение оптического волокна, что позволяет производить равномерную полировку торцов феррулы и оптического волокна.

2) Торец феррулы полируется для обеспечения наиболее плотного соединения коннекторов. Это необходимо для того, чтобы снизить в точке соединения коннекторов вносимое в линию затухание и обратное отражение.

Существует несколько типов полировки

• РС (Physically Contact)
• UPC (Ultra Physically Contact)
• APC (Angled Physically Contact)
• SPS (Super Physically Contact)

В случае полировки UPC плоскость торца феррулы перпендикулярна оптическому волноводу волокна, при APC - наклонена под углом 8°.

В телекоммуникациях стандартно используются оптические коннекторы с полировкой UPC, обозначаемые синим цветом, реже - APC, обозначаемые зеленым цветом. Оптические коннекторы с полировкой APC не совместимы с другими типами коннекторов, они нашли широкое применение в сетях кабельного телевидения.

Выбор метода полировки зависит от материала наконечника. Если материал наконечника очень твердый, например керамика, то, как правило, наконечник закруглен в районе торцевого конца, и на него ссылаются как на предварительно закругленный. Мягкие материалы наконечника, такие, как композитные термопластики или стеклокерамика, могут полироваться плоско. Эти материалы интенсивно используются, так как изнашиваются примерно с такой же скоростью, что и оптоволокно, и поддерживают высокое качество физического контакта.

Торцевые концы волокна закругляются, для того, чтобы свет не отражался непосредственно назад к источнику (угол отражения равен углу падения). В случае закругления торца, отражение происходит назад под углом и рассеивается, а волокна соприкасаются наиболее выступающими точками, приходящимися на среднюю часть светонесущей сердцевины волокна. Таким образом, воздушный зазор исключен.

Обратное отражение может быть снижено еще больше, если использовать угловой физический контакт APC (Angled Physically Contact). Угловой контакт отражает свет в оболочку волокна, а не в сердцевину.

Возвратные потери оптического коннектора должны быть, как уже говорилось, не меньше 40 дБ.

Еще одна важная характеристика оптического коннектора - количество циклов соединения. Оно определяется числом соединений/разъединений, начиная с которого характеристики коннектора начнут ухудшаться. Это число, как показывает опыт, колеблется от 200 до 600 соединений. В конце жизненного цикла потери на коннекторе не должны увеличиваться более чем на 0,2 дБ.

Требования, предъявляемые к коннекторам:

• Малые вносимые потери
• Малое обратное отражение
• Устойчивость к внешним механическим, климатическим и другим воздействиям
• Высокая надежность и простота конструкции, незначительное ухудшение параметров после многократных повторных соединений

Типы оптических коннекторов

Коннекторы ST были разработаны в середине 80-х годов. Удачная конструкция этих коннекторов обусловила появление на рынке большого числа их аналогов. В настоящее время коннекторы ST получили широкое распространение в оптических подсистемах локальных сетей. Керамический наконечник диаметром 2,5 мм, с выпуклой торцевой поверхностью диаметром 2 мм обеспечивает физический контакт стыкуемых световодов. Для защиты торца волокна от повреждений при прокручивании в момент установки применяется боковой ключ, входящий в паз розетки, вилка на розетке фиксируется байонетным замком.

Коннекторы ST просты и надежны в эксплуатации, легко устанавливаются, относительно недороги. Однако, простота конструкции имеет и отрицательные стороны: чувствительность к резким усилиям, прилагаемым к кабелю, а также к значительным вибрационным и ударным нагрузкам, ведь наконечник представляет собой единый узел с корпусом и хвостовиком. Этот недостаток ограничивает применение подобного типа коннекторов на подвижных объектах. Детали коннекторов ST обычно изготавливаются из цинкового сплава с никелированием, реже из пластмассы.

При сборке коннекторов арамидные нити упрочняющей оплетки кабеля укладываются на поверхность задней части корпуса, после чего надвигается и обжимается металлическая гильза. Такая конструкция позволяет в значительной мере снизить вероятность обрыва волокна при выдергивании коннектора. Для дополнительного увеличения механической прочности соединительных шнуров в коннекторах ряда производителей предусматривается обжим на задней части корпуса не только арамидных нитей, но и внешней оболочки миникабеля.

В настоящее время ST-коннектор заменяется на более прогрессивный FC-коннектор.

Этот тип коннектора широко применяется как для одномодового, так и для многомодового волокна. SC-коннектор относится к классу коннекторов общего пользования и применяется как в сетях с большой длиной секций, так и в локальных сетях. В устройстве используется механизм сочленения "push-pull".

Коннектор SC базового типа состоит из сборки (вилки), содержащей наконечник, вставленной в корпус разъема, центрирующую наконечник. Оптический SC-коннектор может объединяться в модуль, состоящий из нескольких разъемов. В этом случае модуль может использоваться для дуплексного соединения (одно волокно которого используется для передачи в прямом, а другое в обратном направлениях). Коннектор имеет ключ, предотвращающий неправильное соединение волокон.

Коннекторы типа FC ориентированы, в основном, на применение в одномодовых линиях дальней связи, специализированных системах и сетях кабельного телевидения. Керамический наконечник диаметром 2,5мм с выпуклой торцевой поверхностью диаметром 2 мм обеспечивает физический контакт стыкуемых световодов. Наконечник изготавливается со строгими допусками на геометрические параметры, что гарантирует низкий уровень потерь и минимум обратных отражений. Для фиксации коннектора FC на розетке используется накидная гайка с резьбой М8 х 0,75. В данной конструкции подпружиненный наконечник жестко не связан с корпусом и хвостовиком, что усложняет и удорожает коннектор, однако такое дополнение окупается повышенной надежностью.

Уровень вносимых потерь коннектора типа FC составляет <0,4 дБ. Они имеют средства для настройки. Ключ настройки позволяет настраивать уровень вносимых потерь до нескольких десятых дБ. После того, как позиция минимальных потерь найдена, ключ может быть зафиксирован.

Коннекторы типа FC устойчивы к воздействию вибраций и ударов, что позволяет применять их на соответствующих сетях, например, непосредственно на подвижных объектах, а также на сооружениях, расположенных вблизи железных дорог.

Миниатюрные LC-коннекторы имеют размеры примерно в два раза меньше, чем обычные варианты SC, FC, ST с диаметром наконечника 1,25 мм, вместо стандартного 2,5 мм. Это позволяет реализовать большую плотность при установке на коммутационной панели и плотную схему установки в стойку.

Коннектор фиксируется с помощью прижимного механизма, исключающего случайное разъединение.

D4-коннектор

Этот тип оптических коннекторов особенно широко используется для одномодового волокна. Он во многих отношениях похож на FC-коннектор, но имеет наконечник меньшего диаметра - 2,0 мм.

FDDI-коннектор

Разъем FDDI спроектирован как двухканальный, использует два керамических наконечника и механизм боковых защелок. Прочный кожух защищает наконечники от случайных повреждений, тогда как плавающий стык обеспечивает ему плотное сочленение без усилий. Уровень вносимых потерь составляет порядка 0,3 дБ для одномодового волокна и порядка 0,5 дБ для многомодового. FDDI - технология локальных сетей, используемая для пакетной передачи данных со скоростью 100 Мбит/с в соответствии со стандартом ANSI.

Оптический разъем Е-2000 и F-3000

Разъемы Е-2000 представляют из себя достаточно сложную конструкцию. Для разъединения разъема требуется специальный ключ, поэтому вероятность случайного разъединения разъема Е-2000 сводится к нулю. После разъединения коннектора, отверстие закрывают специальные шторки. Данные разъемы отличает большое количество циклов соединений - до 2000.

Оптические разъемы F-3000 являются усовершенствованной версией разъема Е-2000. Отличие заключается в диаметре ферула - 1,25 мм (у F-3000) и в материале шторок, у F-3000 они металлические.

Существует еще большое количество типов оптических разъемов - HDSC, FJ, SC-Compact, MU, SCDC, SCQC, Mini-MT, MT-RJ, Mini-MPO, Optoclip II, VF-45 и прочие. Эти разъемы имеют узкое прикладное назначение и в настоящее время не получили широкого применения.

Оптические разъемы, которые иногда называют разъемными соединителями, предназначены для обеспечения разъемного подключения соединительных и оконечных шнуров к коммутационному оборудованию в кроссовых, информационным розеткам рабочих мест и к сетевому оборудованию.

В перечень основных функций оптоволоконного разъема входит:

• обеспечение ввода волокна в точку сращивания с заданным радиусом изгиба;
• защита волокна от внешних механических и климатических воздействий;
• фиксация волокна в центрирующей системе.

Оптические разъемы должны отвечать следующим основным техническим требованиям:

• внесение минимального затухания в сочетании с получением высокого затухания обратного рассеяния;
• обеспечение долговременной стабильности и гарантия параметров;
• высокая механическая прочность при минимальных габаритах и массе;
• простота установки на кабель;
• простота процесса подключения и отключения;
• наличие у наконечников выпуклых торцевых поверхностей;
• предварительная специальная обработка наконечников.

Требования стандартов к оптическим разъемам содержатся в обоих основных нормативных документах (TIA/EIA 568С и ISO/IEC 11801-2008). Стандарты нормируют только самые общие положения и задают:

• тип разъемов, допустимых для применения в оптоволоконных подсистемах СКС;
• основные передаточные параметры разъемов различных типов;
• требования к долговечности разъемов;
• правила подключения оптических разъемов.

Требования стандартов к предельным значениям затухания, потерь на отражение и долговечности оптических разъемов СКС будут рассмотрены далее.

Разъем должен снабжаться символьной маркировкой в виде букв А и В. Вилку с маркировкой А всегда необходимо подключать к розетке с такой же маркировкой, и наоборот. Двойная вилка SC разъема по стандарту должна иметь разную маркировку своих половин, причем, если смотреть на нее со стороны наконечников так, чтобы ключи были сверху, то левая вилка всегда маркирована буквой А, а правая - буквой В. Маркировка проходной розетки имеет одну особенность. По разным своим сторонам она имеет разную маркировку. Смысл маркировки вилок и розеток разъема SC заключается в том, что она позволяет определить направление «движения» оптоволоконного сигнала. Вилка с маркировкой А всегда является источником, а розетка с такой же маркировкой - приемником, и наоборот. Аналогично на сетевом оборудовании розетка с маркировкой А является входом оптоволоконного приемника, а с маркировкой В выходом оптоволоконного передатчика.

В настоящее время большинство разъемов рассчитано на соединение двух оптоволокон. Существуют конструкции, получившие название групповых (или многоканальных) разъемов, которые обеспечивают одновременное сращивание двух или более пар оптоволокон. При этом доля таких конструкций в общем объеме растет очень быстрыми темпами. Для применения в специальных условиях эксплуатации (повышенная влажность, пары агрессивных материалов и т. д.) используются герметичные разъемы. Известны и конструкции так называемых гибридных разъемов, позволяющих одновременно сращивать как оптические волокна, так и электрические проводники.

Оптические разъемы линзового типа

Существуют линзовые и контактные варианты исполнения оптических разъемов. Разъемы линзового типа были широко распространены на ранних этапах развития техники волоконно-оптической связи и предполагают использование линз или их аналогов. С помощью данного элемента свет, выходящий из передающего световода, сначала преобразуется в параллельный пучок большого диаметра, а затем с помощью второго элемента фокусируется на сердцевину принимающего волокна. Основным преимуществом данного варианта является меньшая чувствительность к осевым и боковым смещениям сращиваемых волокон. Разъемы контактного типа предполагают соединение световодов встык, причем дополнительно контролируется параллельность их осей друг другу и минимально возможное расстояние между торцами. За счет такой конструкции соединители контактного типа позволяют получить существенно лучшие массогабаритные показатели и принципиально меньшее затухание сигнала (отсутствуют потери в линзах и на френелевское отражение). По этой причине подавляющее большинство современных конструкций разъемов реализуют контактную схему соединения.

Оптические разъемы контактного типа

Основой большинства конструкций разъемов контактного типа является штекерный наконечник. Этот наконечник вставляется в юстирующий элемент в виде втулки, а сам разъем содержит два основных компонента: вилку (коннектор) и розетку (каплер).

Основная масса разъемов, выпускаемых промышленностью, реализована по так называемой симметричной схеме, то есть оба сращиваемых световода армируются одинаковыми вилками, которые затем с двух сторон вставляются в соединительную розетку, снабженным специальным центратором. Существует также достаточно немногочисленная группа оптоволоконных разъемов, которые содержат всего два элемента: вилку и розетку. Такие соединители получили название несимметричных.

Для фиксации вилки, установленной в розетку, может использоваться байонетный элемент (так называемый разъем типа ST), защелка, причем данный элемент может быть выполнен как внутренним (разъем типа SC), так и внешним рычажного типа (разъемы LC, Е-2000), а также многогранная или круглая с накатанной поверхностью накидная гайка (разъемы типов FC и SMA). Аналогичным образом производится подключение к оптоволоконному кабелю оконечного активного оборудования, интерфейс которого снабжается ответной частью розетки оптоволоконного разъема.

Разъемы изготавливаются как в многомодовом, так и в одномодовом варианте, причем последний конструктивно оформляется аналогично многомодовому разъему и отличается в основном более жесткими допусками на геометрические размеры наконечника вилки и центрирующих элементов розетки, позволяющими удержать потери при сращивании одномодовых световодов в приемлемых пределах. Так, например, стандартный диаметр отверстия наконечника вилки для армирования одномодовых световодов составляет 126+1/-0 мкм, тогда как в наконечниках вилок для многомодовых волокон значение этого параметра составляет 127+2/-0 мкм.

Многие многомодовые разъемы имеют вилки нескольких разновидностей, рассчитанные для установки на волокно с различным диаметром оболочки (125, 140, 280 мкм и т. д.). Конструктивно они отличаются друг от друга только диаметром отверстия наконечника.

Рабочий температурный диапазон большинства конструкций оптоволоконных разъемов составляет от –40 до +85°С, то есть, совпадает с рабочим температурным диапазоном большинства конструкций кабелей для внешней прокладки.

Принцип работы ОВ разъема достаточно прост: два оптоволоконных коннектора совмещаются вместе внутри специальной втулки по принципу торцевой стыковки. Поэтому, чтобы на практике реализовать принцип соединения торцов ОВ встык, оптоволокно вклеивается с помощью клея по центру в цилиндрический штифт (феррул) с очень малым внутренним диаметром, равным 126-127 мкм для одномодового ОВ и 127-128 мкм для многомодового ОВ с диаметром внешней оболочки 125 мкм. В качестве клея в классической технологии чаще всего используют эпоксидный клей (смолу), которая выполняет одновременно две важные функции. Она защищает очищенное от уретан акрилатной оболочки оптоволокно в коннекторе от воздействия температуры и влажности окружающей среды и придает требуемую гибкость оптоволоконному световоду в процессе полировки. После этого торец феррула полируется до достижения чистой и тонко отполированной поверхности без царапин.

Для получения ОВ разъемного соединения, два ОВ коннектора соединяются предварительно отполированными торцами встык в центрирующей гильзе. Существует множество типов ОВ коннекторов, тем не менее стандартным диаметром штифта считается величина 2,5 мм. Применяемые феррулы часто отличаются друг от друга. Так, некоторые производители делают их из металла, керамики или даже пластмассы. Экспериментально установлено, что характеристики у штифтов из керамики с оксидом циркония значительно лучше, чем у металлических штифтов, изготовленных из никель-серебряного сплава или карбида вольфрама. Поэтому, выбирая ОВ коннекторную сборку, следует особое внимание обратить на то из чего изготовлен ферул или штифт ОВ коннектора. Применение штифтов для ОВ коннекторов, выполненных из пластмассы, даже особо прочного и стойкого типа, даст несомненный выигрыш в цене, но очевидный проигрыш в технических и эксплуатационных характеристиках.

Основные параметры некоторых типов оптоволоконных разъемов приводятся в табл. 1.

Таблица 1. Основные параметры оптических разъемов
Тип разъема	Материал наконечника	Фиксатор	Среднее затухание, дБ на длине волны 1300 нм
			многомодовый	одномодовый
	Керамика	Накидная гайка
	Керамика
	Керамика
		Накидная гайка
	Керамика	Байонетный
	Мельхиор

Основные типы оптических разъемов СКС

1. Разъемы типа SC

Разъем SC (рис.4) (от англ, subscriber connector - «абонентский разъем», иногда используется такая неофициальная расшифровка этого сокращения, как Stick-and-Click - «вставь и защелкни») был разработан в 1986 году японской телекоммуникационной корпорацией NTT для использования в абонентских устройствах различного назначения. В настоящее время нормирован международным стандартом IЕС-874-13. Действующими редакциями стандартов он определен как основной тип разъема для применения в СКС. Может быть выполнен в одинарном и двойном (дуплексном) вариантах. Основная идея, заложенная в его конструкцию, заключается в создании устройства с пластмассовым корпусом, хорошо защищающим наконечник и обеспечивающим плавное подключение и отключение линейным движением. Подавляющее большинство вилок разъемов SC снабжается наконечниками из керамики, имеются также единичные образцы этих изделий с наконечниками, изготовляемыми из нержавеющей стали. Наконечник разъема SC утоплен в корпус вилки, что предохраняет его от загрязнений. Линейное движение при подключении и отключении делает этот разъем особенно удобным для применения в 19-дюймовых полках, так как позволяет увеличить плотность портов за счет сближения розеток. Защелка открывается только при вытягивании за корпус, что увеличивает эксплуатационную надежность.

Рис. 4. Разъем SC

Разъемы SC обеспечивают большую стабильность параметров (выдерживают не менее 500 подключений и отключений), чему в немалой степени способствует отсутствие проворачиваний наконечников друг относительно друга при включении и отключении. Как видно из табл.1, этот разъем по величине вносимого затухания является одним из лучших. На верхней стороне корпуса вилки имеется ключ в виде выступа, который препятствует ее подключению в розетку в неправильном положении.

Для получения дуплексного (двойного) разъема из симплексных (одинарных) используют два способа. Первый из них основан на том, что на корпусе вилок предусмотрены фиксаторы, взаимодействующих между собой в собранном состоянии. Во втором случае применяется внешний фиксатор. Он может быть выполнен в виде состоящей из двух симметричных половин обоймы с гнездами для корпусов вилок или же представлять собой Н-образную деталь, в боковые пазы которой вставляются вилки. По последней схеме реализован, например, фиксатор типа 2А1 компании Lucent Technologies, снабженный штатной символьной маркировкой в виде букв А и В. Расстояние между осями наконечников вилок в двойном разъеме составляет 12,7 мм. Большой пластмассовый корпус вилки и розетки разъема SC позволяет дополнительно к символьной применять также эффективную цветовую маркировку. Одномодовый и многомодовый варианты разъема SC согласно стандарту TIA/EIA-568В имеют, соответственно, голубой и серый (или бежевый) цвет корпуса. Выпускается также одномодовый разъем SC с корпусом зеленого цвета и со скошенной торцевой частью наконечника для уменьшения обратного отражения. Широко распространены также отдельные образцы разъемов SC с корпусом вилок и розеток нестандартной окраски

2. Разъемы типа ST

Оптический разъем типа ST (рис.5) (от англ. straight tip connector, то есть «разъем с прямой установкой»; иногда используется неофициальная расшифровка этого сокращения - Stick-and-Twist -«вставь и поверни») был разработан лабораторией Bell компании AT&T (Lucent Technologies) в 1985 году для замены биконического разъема.

Рис. 5. Разъем ST

До появления разъема SC он был наиболее распространенным в оптических подсистемах СКС и локальных сетях. Конструкция разъема в настоящее время определяется международным стандартом IEC 874-10, который предписывает наличие керамического наконечника диаметром 2,5 мм с выпуклой торцевой поверхностью. Фиксация вилки на розетке выполняется подпружиненным байонетным элементом, поворачивающимся на 1/4 оборота. Поэтому разъем ST иногда называют разъемом типа ВFОС (от англ. bayonet fiber optic connector).

Имеется несколько вариантов конструкций ST-разъемов, отличающихся в основном формой и материалом байонетного фиксатора, а также принципом крепления корпуса вилки к буферным оболочкам и защитным покрытиям световода.

Компания Lucent Technologies разработала три варианта вилок такого разъема: ST, ST11 и ST11+, которые полностью совместимы друг с другом по посадочным местам в розетке и имеют незначительные конструктивные отличия, улучшающие их эксплуатационные свойства по мере перехода к более совершенной модели. Так, в частности, гайка байонетного фиксатора вилки ST имеет открытый в осевом направлении шлиц, тогда как у обоих более поздних вариантов этот шлиц закрыт перемычкой. Важной особенностью вилок Lucent Technologies является отсутствие необходимости применения кримпирующего (обжимного) инструмента при армировании ими волокна в буферном покрытии диаметром 900 мкм.

Металлическое исполнение корпуса вилки и розетки разъема ST обеспечивает высокую механическую прочность, однако существенно затрудняет его кодировку и идентификацию. Иногда на корпусах розеток выдавливаются буквы SM и ММ для одномодового и многомодового вариантов соответственно. Некоторые компании предлагают вилки ST с хвостовиками из пластмассы разного цвета, также достаточно часто применяются на практике различные кольца, гильзы и другие аналогичные изделия, не являющиеся штатными маркирующими элементами.

Конструкция разъема ST не обеспечивает возможность формирования дуплексной вилки. Соответственно, его розетка выпускается основной массой производителей в одиночном варианте. Только Nexans Cabling Solutions предлагает сдвоенные ST-розетки в одном корпусе.

К преимуществам ST-разъема относится низкая стоимость в сочетании с простотой монтажа и подключения, а недостатки можно выделить следующие:

• сильно выступающий наконечник увеличивает вероятность его загрязнения;
• отсутствие двойного варианта повышает трудоемкость подключения двойных шнуров и вероятность ошибки при коммутации;
• отсутствие цветовой или другой заводской маркировки затрудняет их идентификацию;
• поворачивающее усилие при подключении вызывает трение наконечников вилок, что ведет к повреждению их полировки и, в конечном итоге, к увеличению вносимого затухания после многократных подключений и отключений;
• принцип фиксации на основе байонетной гайки не обеспечивает необходимой для некоторых приложений стабильности параметров при вибрационных воздействиях.

Для частичной защиты наконечников от трения при подключении в конструкциях вилок ST разъемов предусмотрен специальный выступ, вводимый в паз розетки.

Другие типы оптических разъемов

1. Разъемы типа FC

Разъемы типа FC (рис.6) определены международным стандартом IЕС 874-7 и ориентированы в основном на применение в одномодовой технике. Наибольшее распространение они получили в различного назначения телекоммуникационных системах для сетей связи общего пользования. В целях обеспечения низкого уровня затухания и минимума обратного отражения наконечник разъема изготавливают с округлением на конце (при этом задаются очень жесткие допуски на геометрические размеры). Самый первый вариант вилки разъема имел наконечник с плоским торцом, что не позволяло получить хорошие эксплуатационные параметры. После перехода на наконечник со скругленным торцом, обеспечивающим физический контакт сращиваемых световодов, разъем получил название FC-PC (PC - Physical Contact), позволяющее отличать его от более ранних конструкций. В настоящее время разъемы FC с плоским наконечником не производятся, поэтому названия FC и FC-PC являются эквивалентными.

Рис. 6. Разъем FC

Конструкция разъема обеспечивает надежную защиту керамического наконечника от загрязнений, а применение для фиксации накидной гайки дает большую герметичность зоны соединения и надежность соединения при воздействии вибраций. Главным недостатком конструкции наряду с большими габаритами считается неудобство работы из-за необходимости выполнения нескольких оборотов крепежной гайки во время включения/отключения.

Элемент защиты наконечника разъема от проворачивания выполнен в виде цилиндра диаметром 2 мм. Некоторые компании дополнительно используют другие значения данного параметра (в частности, Molex выпускает вилки с диаметром этого элемента 2 мм) для решения задачи механической блокировки от неправильного подключения.

Оптические разъемы данного типа выпускаются, в основном, для телекоммуникационного оборудования, работающего с технологиями передачи SDH , ATM и аналогичными.

Розетка разъема FC выпускается в двух вариантах: типа SF с квадратным фланцем и креплением двумя винтами М2 и типа RF с круглым фланцем и креплением под гайку.

Оптические разъемы малых форм-факторов (SFF). Конструкции оптических разъемов с наконечниками уменьшенного диаметра.

1. Разъемы типа LC

Наиболее известным представителем первого направления совершенствования разъемов с увеличенной плотностью установки по состоянию на 2005-2006 г.г. является разъем типа LC (рис.7) (от англ, link control, также очень распространена расшифровка этой аббревиатуры как Lucent Connector), который был разработан американской компанией Lucent Technologies в 1997 году. (по другим данным, в 1996 году). Разъем может выпускаться как в одномодовом, так и в многомодовом вариантах. Его конструкция основана на применении керамического наконечника с уменьшенным до 1,25 мм диаметром и пластмассового корпуса с внешней защелкой рычажного типа для фиксации в гнезде соединительной розетки. Разъем допускает как симплексное, так и дуплексное использование.

Рис. 7. Разъем LC

Разработчики этого типа оптоволоконного соединителя в соответствии с действующими и перспективными редакциями стандартов СКС гарантируют до 500 циклов включения-отключения без ухудшения характеристик потерь. Этому, наряду с использованием керамического наконечника, способствует принцип линейного включения вилки в гнездо (push-pull).

Для установки вилки LC применяются стандартные процедуры заклейки на эпоксидной смоле. Конструкция вилки допускает ее монтаж как на волокне в буферном покрытии 0,9 мм, так и на соединительных шнурах со шлангом 2,4 мм. При этом монтаж на 900 мкм волокно может производиться в полевых условиях, тогда как наклейка на кабель в шланге 2,4 мм в процессе изготовления соединительных шнуров из-за малых габаритов выполняется только на производстве.

Основные технические характеристики разъемов типа LC приводятся в табл. 2.

Таблица 2. Основные технические характеристики разъемов с наконечниками уменьшенного диаметра

Таблица 2. Основные технические характеристики разъемов с наконечниками уменьшенного диаметра
Параметр/Разъем
Средние потери, дБ
Среднеквадратичное отклонение потерь, дБ
Коэффициент отражения, дБ
Изменение потерь после 500 циклов соединения-разъединения, дБ, не более
Изменение потерь в диапазоне температур -40…+75 °С, дБ, не более
Материал наконечника		Керамика

2. Разъемы типа MU

Вторым представителем конструкции рассматриваемой разновидности является разъем MU (рис.8) японской телекоммуникационной корпорации NTT. Это изделие можно рассматривать как малогабаритный вариант разъема SC, что подчеркивается в некоторых публикациях обозначением «mini-SC». Аналогично своему предшественнику разъем данного типа содержит корпус с внутренней защелкой (принцип push-pull), а за счет меньшего диаметра наконечника и миниатюризации остальных элементов конструкции обладает примерно вдвое меньшими габаритами.

Рис. 6. Разъем MU

На коммерческом рынке оборудования можно встретить как симплексный, так и дуплексный варианты разъема рассматриваемого типа. Дуплексный вариант разъема MU известен в двух разновидностях. Первая из них реализована на основе общей неразборной обоймы для двух вилок с расстоянием между центрами наконечников 4,5 мм. Величина этого параметра у второй, разборной разновидности - 6,5 мм.

3. Разъемы типа F-3000

Разъем типа F-3000 (рис.7) представляет собой усовершенствованную версию описываемого ниже разъема типа Е-2000. Он сохраняет основные конструктивные особенности прототипа и отличается от него применением керамического наконечника внешним диаметром 1,25 мм и металлической защитной крышки вместо пластмассовой. Последнее нововведение гарантирует защиту глаз обслуживающего персонала в случае работы с аппаратурой, оснащенной мощными лазерными излучателями. По утверждениям разработчиков, вилка разъема F-3000 может свободно вставляться в розетку разъема LC.

Рис. 7. Разъем F-3000

Оптические разъемы малых форм-факторов (SFF). Малогабаритные разъемы с наконечниками диаметром 2,5 мм

Подход второго типа основан на сохранении в разъеме основного элемента применяемых ранее конструкций - наконечника диаметром 2,5 мм. Улучшение массогабаритных показателей обеспечивается за счет более плотной компоновки и, возможно, миниатюризации отдельных элементов корпуса. Наиболее известными разработками в этой области являются разъемы типов Е-2000, SC-Compact и FJ.

1. Разъем типа E-2000

Разъем типа Е-2000 (рис.8) (Европа, 2000 год) создан компанией Diamond и получил распространение в некоторых европейских странах (Швейцария, Германия и т. д.). Известен в двух основных вариантах конструктивного исполнения, полностью соответствующих друг другу по посадочным местам. Согласно первому из них, продвигаемому разработчиком - компанией Diamond, наконечник выполнен по композитной схеме в виде мельхиорового цилиндра, на который вплотную надета центрирующая керамическая гильза. В разъеме Е-2000 фирмы Huber+Suhner наконечник выполнен по классической технологии в виде керамического цилиндра. Фиксация вилки в розетке выполняется при помощи внешней защелки рычажного типа.

Рис. 8. Разъем E-2000

Разъем может эксплуатироваться как в симплексном, так и в дуплексном исполнении. Дуплексный разъем известен в обычном (duplex, расстояние между осями наконечников 12,7 мм), компактном (compact duplex, расстояние между осями 6,4 мм) и вертикальном (low profile duplex, вилки расположены друг над другом с разворотом на 180°) вариантах. Для получения одной дуплексной вилки из двух одиночных используется специальная фиксирующая защелка, дуплексная розетка совместима по своим посадочным местам со стандартной розеткой модульного разъема только для компактного варианта. От более ранних конструкций разъем типа Е-2000 отличается возможностью применения эффективной цветовой кодировки (в настоящее время стандарт включает 8 цветов) и механической блокировки при использовании сменной рамки розетки, а также наличием интегрированной в конструкцию защитной крышки. Последняя при установке в розетку открывается автоматически и надежно защищает наконечник от загрязнения.

2. Разъем типа SC-Compact

Разъем типа SC-Compact швейцарской компании Reichle & De Massari представляет собой удачный пример глубокой модернизации хорошо отработанного в серийном производстве изделия с целью получения новых свойств. Прототипом разъема является хорошо известный SC, однако за счет устранения внешних элементов крепления и разработки новой фиксирующей оправки инженеры компании Reichle & De Massari сумели уменьшить расстояние между осями наконечников с обычных 12,7 мм до 7,5 мм и вписать, тем самым, розетку в посадочные места розетки модульного разъема. Отметим, что так называемый вертикальный вариант дуплексной вилки SC-разъема японской компании Honda Tsushin Kogyo имеет расстояние между осями наконечников 8,5 мм. Розетка этой вилки близка по посадочным местам к розетке модульного разъема, однако, не является по отношению к ней взаимозаменяемой.

3. Разъем типа High Density SC Connector

Еще одним представителем разъемов, в которых использована аналогичная идея, является изделие High Density SC Connector компании ЗМ. Этот разъем отличается от разъема стандартной плотности тем, что имеет габаритные размеры вилки, уменьшенные в поперечном сечении до 6,0x7,2 мм, против 7,4x9,0 мм у прототипа. Наибольшее преимущество данная разработка обеспечивает в случае использования для соединения счетверенной розетки. При таком варианте исполнения расстояние между центрами розеток составляет примерно 7 мм, то есть данный разъем обеспечивает плотность портов, примерно равную плотности портов электрических аналогов, однако, без поддержки свойства обратной совместимости.

4. Разъем типа FJ

Компанией Panduit еще в 1996 году предложен разъем типа FJ (fibre jack) или Opti-Jack (рис.9). Это изделие предназначено для использования в структурированной кабельной системе PAN-NET и известно только в дуплексном исполнении. Основой разъема также является керамический наконечник диаметром 2,5 мм, однако, за счет более плотной компоновки и, в частности, уменьшения расстояния между осями наконечников до 6,4 мм (0,25 дюйма) габариты розетки уменьшены до размеров гнезда электрического модульного разъема. Фиксация вилки в розетке выполняется защелкой рычажного типа. Для улучшения условий эксплуатации рычаг защелки закрыт куполообразной крышкой хвостовика. Конструкция позволяет производить полевую сборку, для чего разработана оригинальная клеевая технология с использованием двухкомпонентного анаэробного клея. Очистка торцевых поверхностей наконечников от загрязнений, потребность в которой может возникнуть в процессе текущей эксплуатации, обеспечивается за счет использования разборной конструкции розетки: ее отдельные детали крепятся друг к другу на защелках.

Рис. 9. Разъем FJ (Opti-Jack)

От других конструкций разъем типа FJ отличается тем, что его розетка не является отдельным конструктивным элементом, а всегда объединяется с одной из вилок. Только в 1998 году появилась классическая розетка для разъемов рассматриваемого типа, но она предназначена исключительно для использования в измерительных целях.

Разъем FJ первоначально выпускался только в многомодовом варианте с корпусом бежевого цвета. В 1998 году появился его одномодовый вариант с корпусом голубого цвета.

Оптоволоконные разъемы группового типа

Подход третьего типа представлен достаточно многочисленной группой разработок многоканальных или групповых разъемов. Наиболее совершенные изделия этой группы позволяют сращивать одновременно до 18 световодов, то есть превосходят электрические модульные разъемы по плотности компоновки в девять раз. Достаточно часто эти изделия выполняются как уменьшенный или упрощенный вариант «большого» группового разъема, разработанного для применения в телекоммуникационных приложениях. Общей отличительной чертой, объединяющей все рассмотренные далее конструкции, является использование в них линейного принципа установки в розетку (принцип push-pull) без использования резьбовых или байонетных фиксаторов.

1. Разъемы типа SCDC и SCQC

Разъемы SCDC и SCQC продвигаются консорциумом, в который входят компании Siecor, Siemens и IBM, и отличаются тем, что в них с целью сокращения времени разработки и частичной унификации с уже существующими изделиями использован внешний корпус вилки традиционного симплексного разъема SC. Новым является применение центрирующего элемента, очень похожего на обычный наконечник и имеющего два (SCDC) или четыре (SCQC) канала для фиксации в них сращиваемых световодов.

2. Разъемы типа Mini-MT и MT-RJ

Принцип частичной унификации задействован также в разъемах Mini-MT (сокращение «МТ» означает Mass Termination) разработки компании Siecor и MT-RJ (рис.10) консорциума фирм AMP, Siecor, Hewlett Packard, USConec и Fujikura. В этих изделиях использован одинаковый центрирующий элемент с близкой к прямоугольной в сечении формой, рассчитанный на два или четыре световода. Разница между этими вариантами разъемов состоит в том, что в MT-RJ элемент фиксации вилки в розетке имеет вид, привычный пользователям СКС, и аналогичен защелке рычажного типа вилки электрического модульного разъема. Отметим, что разъем MT-RJ является одним из основных элементов волоконно-оптической кабельной системы Solarum компании AMP.

Рис. 10. Разъем MT-RJ

3. Разъем типа MPO и Mini-MPO

Групповые разъемы типа MPO (Multofiber Push-On) активно используются для подсоединения ленточных оптоволоконных кабелей. Наибольшую долю среди перспективных типов оптоволоконных разъемов для СКС занимает оптический разъем Mini-MPO компании Berg Electronics, который позволяет сращивать до 18 волокон одновременно. Ожидается, что разъемы указанного типа имеют большие перспективы для инсталляции в центрах хранения данных (SAN) где требуется большая плотность соединений. В этой связи следует ожидать в ближайшие годы широкого распространения групповых разъемов MPO для 24- или 48-волоконных кабелей.

Конструкции оптоволоконных разъемов без центрирующего наконечника

Центрирующий наконечник вилки оптоволоконного разъема является дорогой прецизионной деталью (по некоторым оценкам, доля наконечника в конструкции вилки достигает 40% его стоимости), а процесс армирования им световода представляет собой достаточно сложную и продолжительную процедуру. Стремление к устранению этих недостатков привело к появлению двух конструкций, в которых наконечники отсутствуют, а процесс центрирования волокон в процессе их соединения выполняется другими средствами.

Общими отличительными признаками разъемов рассматриваемой группы являются:

• выступающее на несколько миллиметров из держателя волокно, торец которого сколот и подготовлен к сращиванию в процессе монтажа вилки разъема на специальном технологическом приспособлении;
• обязательное наличие подпружиненной крышки, которая закрывает волокна во внерабочем состоянии;
• возможность установки вилки или розетки только с помощью комплекта фирменной технологической оснастки.

1. Разъем типа Optoclip II

Разъем типа Optoclip II (рис. 11) швейцарской компании Huber+Suhner (по другим данным, разработчиком разъема является французская компания Compagnie Deutsch) реализован по наиболее распространенной симметричной схеме и основан на применении одиночной вилки, которая, в случае необходимости, может соединяться с другой вилкой для получения дуплексного варианта.

Рис. 11. Разъем Optoclip II

Предварительное выравнивание волокон при их соединении выполняется с помощью конусообразной направляющей, окончательное выравнивание производится с помощью системы из трех сдвинутых друг относительно друга на 120° шариков, один из которых выполнен подвижным в вертикальном направлении.

2. Разъем типа VF-45

В отличие от этого оптоволоконный разъем VF-45 (рис. 12) (иногда может употребляться название VG-45) компании ЗМ реализован на основе V-образной канавки и рассчитан на армирование одной вилкой сразу двух волокон ленточного кабеля одновременно. Для обеспечения возможности четкого ввода световодов в направляющие канавки и получения физического контакта торцевых поверхностей сращиваемых волокон при установленной вилке фиксация концевого участка световодов в розетке выполнена с разворотом под углом 45°, что дополнительно несколько уменьшает общую длину коннектора. В качестве интересной технической особенности вилки разъема отметим, что защитная крышка при ее установки в розетку в отличие от подавляющего большинства других конструкций сдвигается вбок, а не поднимается вверх.

В разъеме VF-45 достаточно оригинально решается проблема очистки торцевой поверхности сращиваемых волокон, которая является весьма трудной задаче для любого изделия без центрирующего наконечника. Специальное промывочное устройство очищает волокна за счет прокачки через розетку разъема большого количества очищающей жидкости. Для получения необходимого уровня обратного отражения торцевая поверхность волокна скашивается под углом 9° при обработке в скалывателе во время монтажа разъема.

Отметим также, что в этих разъемах по-разному решается проблема цветовой кодировки. В варианте Optoclip II использовано обычное исполнение корпуса из пластика разных цветов, в VF-45 же многомодовое и одномодовое исполнение кодируется применением только защитной дверцы различных цветов.

Перечень рассмотренных типов перспективных оптоволоконных разъемов, применяемых некоторыми производителями, представлен в табл. 3.

Таблица 3. Некоторые типы перспективных оптоволоконных разъемов, поддерживаемых различными производителями СКС
ADC Telecommunication, США
	NetConnect (Solarum)
BTR Telecom, Германия
Corning,США IBM, США	Corning Cable Systems
Lucent Technologies, США
	Molex Premise Netwoks
Ortronics, США
RiT Technologies, Израиль
	Siemon Cabling System

На технических семинарах по ОВ решениям в СКС мне неоднократно приходилось слышать от студентов курсов, что ОВ коннекторы того или иного производителя не справлялись с возложенными на них функциями. Это касалось как механических характеристик ОВ коннекторов, так и характеристик вносимого затухания и потерь отражения.

Следует учесть, что величина вносимого затухания главным образом зависит от следующих основных факторов:

Радиального смещения ОВ,
- торцевого зазора,
- углового смещения ОВ,
- воздушного зазора, образованного из-за чрезмерной полировки торцов по методу РС (phisical contact ).

Современные ОВ коннекторы, применяемые в LAN сетях, имеют типовое затухание около 0,2 дБ и лучше.

Помимо вышеуказанных факторов, дополнительное вносимое затухание в ОВ разъемное соединение могут вносить различные конструкции ОВ коннекторов с большими допусками на их детали. Так, наводнение рынка в последнее время дешевыми ОВ коннекторными сборками с отсутствием марки производителя (noname ) из Юго-Восточной Азии, иногда на практике приводит к полной потере работоспособности ОВ канала. Выбор ОВ решений у прекрасно зарекомендовавших себя и проверенных временем производителей ОВ оборудования, обернется несомненным выигрышем.

Рост числа эксплуатируемых портов, скоростей и дальности передачи информации требует новых подходов к организации подключения портов оборудования и СКС. Один из подходов - использование разъемов типа LC, которые выпускаются в разнообразных конструктивных исполнениях. Однако не все они эффективны в условиях высокой плотности монтажа пассивных и активных портов.

Разъем LC

Оптический интерфейс типа LC (Lucent Connector) - один из самых широко используемых сегодня типов разъемных соединителей. Разъем был представлен рынку в 1996 г. компанией Lucent Technologies и получил признание специалистов благодаря ряду преимуществ, которые получает пользователь в реальных условиях эксплуатации конечного пассивного и активного оборудования наряду с использованием SFP-трансиверов. По оценкам аналитиков, на сегодня по всему миру установлено более 60 млн коннекторов LC. В настоящее время около 30 компаний официально обладают лицензией на производство данного типа интерфейса.

Среди главных преимуществ оптического соединителя LC - возможность разместить дуплексный оптический порт на той же площади, что и медный порт RJ45 (рис. 1), к тому же в соединителе LC используется схожий механизм фиксации защелкой.

В первоначальном варианте исполнения оптическая розетка LC имела посадочные размеры, равные размерам отверстия под медную розетку, что допускало «повторное использование» существующих медных коммутационных панелей и их комбинирование.

До недавнего прошлого удельный вес оптической проводки в общем объеме кабельной системы составлял менее 10%, поскольку основные задачи подключения активного оборудования эффективно решались с помощью традиционных медножильных СКС различных категорий. Ситуация начала меняться с появлением приложений 10G Ethernet и развитием инфраструктуры сетей хранения данных, работающих по протоколу Fibre Channel, который требует более низкого уровня потерь в канале.

Ограниченность доступных площадей в машинных залах ЦОДов и общий рост числа единиц активного оборудования на единицу площади зала привели к появлению более эффективного - с точки зрения размеров, энергопотребления и охлаждения - активного оборудования. В свою очередь это заставило производителей структурированных кабельных систем адаптировать свои решения для размещения большего количества пассивных оптических портов за счет внедрения новой малогабаритной дуплексной розетки LC (так называемый тип SC foot print), посадочные размеры которой совпадают с размерами стандартной симплексной розетки SC (рис. 2).

Плотность или удобство

Появление малогабаритной дуплексной розетки LC позволило повысить плотность монтажа за счет более тесного расположения портов на коммутационной оптической панели. Сегодня на одном стандартном юните высоты можно разместить до 48 дуплексных розеток LC. С точки зрения инфраструктуры ЦОДа это означает, например, возможность существенно сократить количество используемых юнитов в стойке с активным оборудованием, сделать коммутационное поле компактнее. Однако с эксплуатационной точки зрения остается нерешенным вопрос удобства обслуживания подключаемых оптических разъемов LC. Именно здесь большинству производителей СКС так и не удалось существенно продвинуться в технологическом плане.

Удобство эксплуатации любого разъемного соединения в общем случае подразумевает, что можно получить свободный доступ к оптическому разъему, не затрагивая соседние, уже подключенные соединители. Эта проблема особенно критична в условиях высокой плотности монтажа, которая сегодня характерна для центральных коммутационных оптических кроссов, а также при подключении целого ряда типов сетевых коммутаторов или маршрутизаторов.

Не секрет, что еще несколько лет назад специалисты отделов эксплуатации крайне негативно воспринимали интерфейс LC, ссылаясь на то, что он имеет крайне малые размеры в сравнении с привычным соединителем SC, что его сложно извлечь из розетки (часто производители СКС предлагали даже использовать специальный инструмент, облегчающий эту операцию), что образуется «борода» из перепутанных патчкордов, так как защелки разъемов все время цепляются за кабель, усложняя процесс извлечения оптического шнура.

Поскольку плотность подключений в случае LC выше в два и более раза по сравнению с другими соединителями (например, SC), а конструктивное исполнение защелки разъема LC и медного разъема RJ45 реализовано сходным образом, то в условиях подключенных шнуров доступ к защелкам существенно ограничен (рис. 3, а). Думаю, большинство специалистов хорошо помнят лучший инструмент для обслуживания дуплексных подключений LC - обычный пинцет.

Разработчики и производители оптических разъемов LC, приняв во внимание это ограничение, внесли конструктивные изменения в форму защелки (рис. 3, б). Разнообразные варианты исполнения, предлагаемые разными производителями, предполагают, например, создание дополнительной площадки для нажатия на защелку разъема (площадка является частью либо корпуса разъема, либо дуплексной клипсы), увеличение полезной рабочей площади защелки либо усложнение геометрии ее поверхности, чтобы нажатие на защелку разъема срабатывало более эффективно.

Наличие дополнительной площадки упрощает доступ к защелкам разъема и уменьшает перепутывание оптических шнуров. С другой стороны, в силу особенностей деформации полимерного материала и малых размеров защелки невозможно обеспечить равномерный нажим на защелки в дуплексном варианте исполнения соединителя LC. Обычно это вызывает залипание дуплексного разъема при отключении, когда одна защелка сработала, а вторая нет. Наряду с дополнительными затратами времени и сил это может привести к разрушению корпуса разъема из-за несимметричной боковой нагрузки.

Среди интересных, нестандартных решений, имеющихся на рынке, следует отметить конструктивное исполнение разъема LC с так называемой обращенной защелкой (рис. 4). Сохраняя полную совместимость с розетками стандартного исполнения, такая конструкция разъема обеспечивает хороший доступ к защелкам за счет увеличенной площадки, снижает вероятность перепутывания оптических шнуров из-за того, что кабель оптического шнура зацепится за защелку. Кроме того, в дуплексном исполнении благодаря конструкции используемой клипсы прикладываемое усилие равномерно распределяется на обе защелки.

Гибкие хвостовики

Один из альтернативных подходов, повышающих удобство обслуживания разъемных соединений LC в условиях высокой плотности монтажа, - использование укороченных гибких хвостовиков (рис. 5). Производители, предлагающие такие решения, сообщают о том, что реализуется удобный доступ к оптическим портам и что возможна безопасная выкладка коммутационных шнуров даже в условиях ограниченного пространства между плоскостью установки оборудования и дверью шкафа.

Отметим, однако, что использование укороченного тела разъема и/или гибкого хвостовика тем не менее не решает вопрос удобства доступа к защелкам самого разъема.

Конструкция LC-HD

С точки зрения эксплуатации разъемных соединений представляет особый интерес возможность комбинировать высокую плотность подключений, свойственную интерфейсу LC, с вариантом фиксации push-pull интерфейса SC. В этом случае доступ к защелкам разъемов, особенно в дуплексном исполнении, вообще не требуется. На рынке сегодня представлена такая конструкция (рис. 6) под торговой маркой LC-HD (предмет действующего патента), где аббревиатура HD означает High Density.

Производитель, сохранив полную совместимость со стандартными розетками LC и трансиверами SFP/SFP+, создал решение для организации высокой плотности подключений как на коммутационных панелях, так и на картах/лезвиях активного оборудования. Главная его особенность - использование специальной клипсы, благодаря которой вообще нет необходимости в доступе к защелкам разъемов.

Предлагаемое конструктивное решение одинаково эффективно работает в случаях горизонтальной и вертикальной ориентации розеток LC или оптических трансиверов, например на лезвиях тяжелого многопортового коммутатора (рис. 7).

Прикладывая к защелкам разъемов равномерное и симметричное усилие, пользователь может подключить или отключить дуплексный разъем от порта коммутатора практически вслепую - это типичная ситуация, например, при использовании лезвий с сверхплотным монтажом трансиверов.

Немного о перспективах

И в заключение хочется обратить внимание на особый вид оптического дуплексного интерфейса - mini-LC. Это решение возникло как следствие попытки увеличить плотность монтажа трансиверов на лезвии коммутатора. Характерной его особенностью является уменьшенное расстояние между геометрическими центрами разъемов - 5,25 мм вместо 6,25 мм для стандартного исполнения. Соответствующие изменения были внесены и в конструкцию трансиверов, которые получили название mini-SFP.

По-видимому, практическое будущее такого решения пока неочевидно, хотя целый ряд производителей оптических разъемов заявил о доступности для заказа разъемов mini-LC и коммутационных шнуров на их основе. В любом случае данное решение не может быть адаптировано в рамках законченной кабельной системы, так как не выполняется требование совместимости и универсальности кабельной проводки по отношению к активному оборудованию различных вендоров в машинном зале ЦОДа.

В целом же разработчики и производители пассивных компонентов находятся только в самом начале пути, и безусловно, новые интересные инженерные решения еще будут представлены вниманию рынка.

Краткий обзор элементной базы

Соединители - необходимая часть любой волоконно-оптической системы передачи информации (ВОСП). Без них уже невозможно представить себе современную связь. И, естественно, в СКС соединители тоже занимают заметное место. О них спорят, их стандартизируют, но главное - никто уже не сомневается, что без них СКС не смогут нормально развиваться.

Соединитель в волоконной оптике - это комплект коннекторов , установленных на волоконно-оптический кабель и состыкованных в розетке .

Сегодня установка коннектора на кабель даже в полевых условиях, в зависимости от конструкции, занимает от 2 до 10 минут, и это - длительность технологического цикла; а трудоемкость оконцовки еще ниже.

А ведь, кажется, совсем недавно, лет десять назад, эта сложнейшая операция требовала применения станков, микроскопов, телекамер и мониторов, специальной оснастки. За день удавалось оконцевать не больше 6-8 шнуров. Сейчас оператор в стационарных условиях может оконцевать до 50 и более шнуров в смену.

Какими средствами удается достигать таких результатов?

Эта статья - о том, какие коннекторы применялись вчера, применяются сегодня и будут применяться завтра, о технологиях оконцовки.

Обычно основа коннектора - прецизионный наконечник, в который вклеивается оптическое волокно. Отверстие под волокно - 125 микрон; суммарный допуск на диаметры наконечника и отверстия, на их соосность - единицы микрон, даже если используется многомодовое волокно с диаметром световедущей жилы 62.5 мкм. А работать всё чаще приходится с одномодовым - 9.5/125 мкм. В начале 80-х существовало две технологии оконцовки кабеля: на станке и под микроскопом. Соответственно и коннекторы выпускались двух типов: с припуском на обработку или с юстируемой внешней втулкой.

Появившиеся позже волокна с хорошей геометрией и керамические прецизионные наконечники позволили полностью отказаться от юстировки серийной продукции, хотя до сих пор в некоторых типах коннекторов существует возможность выставлять эксцентриситет волокна относительно ключа коннектора, тем самым значительно (максимум - вдвое) снижая радиальное рассогласование волокон в розетке соединителя.

Уход от юстировки дал возможность вести оконцовку в условиях объекта. Появились комплекты инструментов и приспособлений, размещенные в удобных кейсах; были разработаны модификации коннекторов, исключающие операции полировки торца и даже вклейку волокна в условиях объекта. Работа свелась к разделке кабеля и механической фиксации на нем коннекторов, но платить за это пришлось снижением качества и надежности либо существенным увеличением стоимости.

И, как логическое продолжение развития, все чаще применяется наиболее прогрессивный способ монтажа сетей - из заранее оконцованных кабелей заказной длины, в том числе многожильных, бронированных, длиной до двух километров. Коннекторы таких многожильных шнуров защищены при транспортировке и прокладке отрезком гибкого металлопластикового рукава, снабженного рым-болтом для удобства прокладки. Это новшество позволило вести установку коннекторов на мерные отрезки кабеля в условиях специализированного производства, тестировать и паспортизовать его в стационарных условиях на высокоточной измерительной аппаратуре, а главное - пользоваться простыми и надежными коннекторами. Монтаж на объекте - в его традиционном понимании - при использовании такого "оптического конструктора" отсутствует; работы сводятся к прокладке и подключению готовых оконцованных кабелей.

Итак, что представляет собой современный соединитель?

Коннектор ST был разработан компанией AT&T (из нее позднее выделилась Lucent Technologies) в середине 80-х годов и в настоящее время получил наибольшее распространение в оптических подсистемах локальных сетей. Основой конструкции коннектора является керамический наконечник (ferrule) диаметром 2,5 мм с выпуклой (R~20 мм) торцевой поверхностью, которая обеспечивает физический контакт состыкованных световодов. Для защиты торца волокна от повреждений при прокручивании в момент установки применяется боковой ключ, входящий в паз розетки, вилка на розетке фиксируется подпружиненным байонетным замком.

Коннектор прост и надежен в эксплуатации, легко устанавливается, относительно дешев. Однако предельная простота конструкции имеет и отрицательные стороны: коннектор чувствителен к рывкам за кабель, значительным вибро - и ударным нагрузкам, поскольку наконечник представляет единый узел с корпусом и хвостовиком. Этот недостаток не позволяет применять ST-коннекторы на подвижных объектах. При попытках использовать такие стационарные соединители в качестве бортовых могут происходить сбои в работе аппаратуры.

Удачная конструкция коннектора ST вызывала появление на рынке большого числа ST-совместимых аналогов. Их конструктивные отличия от прототипа определяются в основном формой и материалом гайки (байонетного фиксатора), а также принципом крепления корпуса коннектора к буферным оболочкам и защитным покрытиям оптического кабеля и световода. Детали коннектора обычно выполняются из цинкового сплава с никелированием, реже - из пластмассы. Вариант с одинарным обжимом (фирмы Lucent Technologies, AMP) основан на хвостовике цилиндрической формы и обжимной гильзе. При сборке коннектора кевларовые нити упрочняющей оплетки укладываются на поверхность задней части корпуса, после чего на него надвигается и обжимается металлическая гильза. В такой конструкции при воздействии вырывающего усилия сразу же начинают работать нити упрочняющей оплетки, что резко снижает вероятность обрыва кабеля.

Для дополнительного увеличения механической прочности соединительных шнуров в коннекторах ряда фирм предусматривается обжим на задней части корпуса не только кевларовых нитей, но и внешней оболочки миникабеля.

Коннектор разрешен к применению стандартами СКС.

Розетки SТ снабжены разрезным керамическим (SM) или бронзовым (ММ) центратором. Крепление на панели - гайкой за корпусную резьбу.

Реже встречаются специальные фланцевые SТ-розетки ряда западных фирм.

Были разработаны японской телекоммуникационной корпорацией NTT и ориентированы, в основном, на применение в одномодовых линиях дальней связи и специализированных системах, а также в сетях кабельного телевидения. Керамический наконечник диаметром 2,5 мм с выпуклой (R~20 мм) торцевой поверхностью, обеспечивает физический контакт стыкуемых световодов. Его изготавливают с жесткими допусками на геометрические параметры. Все это позволяет получить низкий уровень потерь и минимум обратных отражений. Радиус наконечника обеспечивает физический контакт стыкуемых световодов. Этот контакт, исключающий воздушный зазор, применяется для уменьшения обратного отражения, например, в системах кабельного телевидения. (Иногда это подчеркивают тем, что в названии коннектора указывают аббревиатуру PC - physical contact, SPC - super physical contact, UPC - ultra physical contact; отличие здесь в качестве полировки торца, что ведет к снижению уровня отраженного сигнала; максимальное снижение удается получить шлифовкой и полировкой торца под углом 8?; при этом практически весь отраженный сигнал выходит из световедущей жилы в отражающую оболочку и затем поглощается полимерным покрытием волокна. Такие коннекторы обозначаются аббревиатурой APC - angle physical contact, и отличаются обязательным зеленым цветом хвостовиков, поскольку несовместимы с обычными коннекторами).

Для фиксации на розетке коннектор снабжен накидной гайкой с резьбой М8 х 0.75. В отличие от коннектора ST, в данной конструкции предусмотрена развязка подпружиненного наконечника относительно корпуса, что усложняет и удорожает коннектор; однако такое дополнение полностью окупается повышением надежности. Соединители FC лучше выдерживают вибрацию и удары, и потому они наиболее предпочтительны для бортовых сетей.

Многокомпонентная конструкция коннектора FC допускает азимутальное вращение наконечника в процессе оконцовки, что позволяет достигать потерь менее 0.2 дБ и работать со специализированными волокнами.

Моноблочный FC коннектор "ПТ Плюс" аналогичен большинству зарубежных FC/PC коннекторов. Все они имеют упрощенную технологию сборки, что позволяет ускорить процесс оконцовки оптического кабеля.

Основным недостатком FC и ST-коннектора считается необходимость вращательного движения при подключении к розетке соединителя. Для преодоления этого недостатка, препятствующего более плотному монтажу на лицевой панели, разработан коннектор типа SC. Конструктивно он представляет из себя прямоугольный в сечении пластмассовый корпус. Коннектор имеет механическую развязку наконечника, фиксирующего элемента и кабеля.

Подключение и отключение коннектора SC производится линейно (push-pull), Это предохраняет наконечники соединителей от прокручивания друг относительно друга в момент фиксации в розетке. Фиксирующий механизм открывается только при вытягивании коннектора за корпус. К недостаткам коннекторов SC следует отнести несколько более высокую по сравнению с изделиями серии ST цену и существенно меньшую механическую прочность. Например, усилие вырыва коннектора из розетки регламентируется в пределах 40 Н, в то время как для серии FC это значение практически может равняться прочности миникабеля. Все это не сказывается при стационарном использовании коннекторов; однако использовать их, как бортовые, нецелесообразно. Несмотря на меньшую механическую прочность, коннектор нашел широкое применение в одномодовых и многомодовых сетях и был принят, как основной, во многих странах Европы. Он также разрешен к применению стандартами СКС.

Его применение несколько ограничивается тем, что часть активного оптического оборудования, разработанного ранее 1995 года, не выпускается в вариантах с SC-розетками.

Кроме SC и ST, допускается применение других коннекторов в том случае, если система полностью поставляется одним предприятием, которое дает гарантию на СКС в целом.

В системах FDDI, отвечающих стандарту LCF, а также в некоторых типах оборудования с портами Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, используются дуплексные коннекторы типа SC. Они отличаются наличием на корпусе фиксаторов, позволяющих соединить два коннектора вместе для получения дуплексной вилки.

Для получения такой вилки из коннекторов SC, не имеющих фиксаторов, может быть использован специальный пластмассовый зажим, который состоит из двух симметричных половин, содержащих гнезда для укладки двух коннекторов и защелку для фиксации.

Пластмассовый корпус позволяет применить цветовую кодировку различных типов коннекторов SC, что облегчает их идентификацию. Одномодовые варианты имеют, обычно голубой, бежевый, а многомодовые - черный, серый цвет. Выпускается также коннектор SC со скошенной (АРС) торцевой частью наконечника. Коннекторы этого типа обязательно имеют корпус зеленого цвета.

На изменение окраски могут влиять и требования покупателей. Например, достаточно часты просьбы о применении для всех типов одномодовых соединителей более контрастного, чем бежевый, синего цвета.

Все коннекторы от "Перспективных Технологий Плюс", выпускающиеся по ТУ 25904174.01-99, имеют сертификат Минсвязи России (ССЭ) и гарантийный срок эксплуатации 18 месяцев.

Технические характеристики соединителей по ТУ 25904174.01-99:
диаметр наконечника: 2.5 ± 0.0005 мм
несоосность отверстия:
для SM менее 0.0007 мм
для MM менее 0.002 мм
угол торца наконечника АРС: 8° ±0.2°

Рабочие условия эксплуатации:
температура: -60…..+85 °С
пониженное атмосферное давление:
рабочее 60 кПа (450 мм рт.ст.)
предельное 12 кПа (90 мм рт.ст.)
влажность: до 100% при +25 °С

Соединительная розетка ST обеспечивает физический контакт соединяемых ST коннекторов. Многомодовая розетка ST содержит бронзовый разрезной центратор, одномодовая розетка ST - керамический центратор. Установка на панель - в D-образном отверстии с помощью гайки. Гораздо реже встречаются розетки с развитым фланцем, с креплением на два винта.

Соединительные розетки FC выпускаются с квадратным фланцем (тип NTT) и с гайкой (D-тип) для компактного монтажа.

D-тип может устанавливаться на панель с гнездами под ST-розетку. Разрезной плавающий центратор в одномодовых розетках - керамический, в многомодовых - бронзовый.

Соединительная розетка SC имеет полимерный корпус. В одномодовых SC и дуплексных SC розетках плавающие центраторы обычно являются керамическими, в многомодовых SC и дуплексных SC - бронзовыми. Крепление на панели осуществляется металлическим фиксатором - защелкой, реже - винтами через отверстия фланца.

Полимерные или резьбовые металлические заглушки защищают розетки от попадания пыли.

Используются для соединения шнуров различных стандартов, для сопряжения аппаратуры различных производителей с ранее проложенными сетями, если их стандарты не совпадают.

Выпускаются переходные розетки всех наиболее часто используемых стандартов: FC-SТ, FC-SC, SC-ST, SC-D-ST. Присоединительные размеры могут соответствовать любой из розеток, однако поддержание большой номенклатуры достаточно дорого; поэтому, например, все переходные розетки от "ПТ Плюс" имеют фланец, соответствующий розетке SC.

Стандартные технические характеристики розеток:
вносимые потери на соединение стандартных шнуров:
для одномодовых (SM) 0.2 дБ - типично, 0.3 дБ - максимально
для многомодовых (ММ) 0.05дБ - типично, 0.2 дБ - максимально
Цвет пластмассовых полукорпусов:
SM: бежевый, синий, зеленый (АРС);
MM: черный
Рабочие температуры: -60…..+85 °С

Кроме коннекторов, выпускаемых российскими компаниями "ПТ" и "ПТ Плюс" (массово), "Оптел" (серийно) и "Техномаш" (мелкосерийно), на отечественном рынке присутствуют изделия от АМР, Мolex, FACI, Amfenol, Lucent Technology (Avaya); появляются, обычно в составе импортной аппаратуры, изделия других фирм. Многие отечественные предприятия занимаются сейчас сборкой шнуров с применением таких комплектующих.

Как правило, эти коннекторы и розетки выполнены из никелированных цинковых сплавов (литьем или методом порошковой металлургии) или из пластмасс.

Пластмассовые изделия не обладают высокой жесткостью и твердостью, свойственной металлам, но такие соединители (после включения желательно их не трогать) имеют право на существование, например, в офисах. Расчет прост: раз в два-три года меняется поколение компьютеров, причем редкая сеть может избежать модернизации после смены 2-3 поколений, значит, время жизни офисной сети без глубокой модернизации не может превышать 5-7 лет. Такое время в офисе прослужат и пластмассовые разъемы. Наверное, лучшими из простых пластмассовых коннекторов являются коннекторы типа SC, жесткая конструкция которых (с развязанным наконечником) неплохо ведет себя при переменных нагрузках на хвостовик, а худшими - коннекторы типа ST в комплекте с пластмассовыми розетками.

Конечно, за рубежом выпускаются также и изделия безукоризненного качества, например, измерительные шнуры от американской фирмы "Rifox" или швейцарского "Diamond", где детали для коннекторов изготавливают из латуни или сплавов типа мельхиора, но их стоимость несопоставима с ценой той продукции, которая продвигается на наши рынки.

Кроме трех основных типов одноканальных коннекторов, (занимающих, например, более 73% рынка США), на нашем рынке присутствуют и другие коннекторы, например, SMA, DIN, D4, Е-2000 (и начинают появляться SFF-типы, о которых следует рассказать отдельно).

Соединитель типа SMA морально устарел еще в начале 90-х годов. В этой конструкции, применявшейся одно время в странах НАТО (как оптический аналог электроразъема SMA), нет разрезного плавающего центратора; "нестандартные" наконечники диаметром 3.75 мм стыкуются в жесткой соединительной розетке без ключа, что ведет к высоким потерям и повреждениям торца волокна. Соединительная резьба - 3/8 дюйма, что тоже не способствовало популярности изделия.

Когда в начале 90-х годов "Перспективные Технологии" выпускали детали SMA-совместимого соединителя на своем производстве, пришлось существенно ужесточить допуски на размеры по сравнению с принятыми, например, в Англии. Ведь даже расчеты показывали невозможность получения хороших параметров на случайном сочетании розеток и коннекторов. С тех пор многое изменилось лучшему в качестве, но, тем не менее, на Западе тип SMA сейчас используется только для поддержания старой аппаратуры, а также в медицинских и других прикладных применениях волоконной оптики. В современных системах связи его нет. И если он все же порой появляется в изделиях, получаемых российскими предприятиями с Запада (даже в 2000 году), Вы можете сами сделать вывод о добросовестности поставщиков и компетентности покупателей.

Соединитель типа DIN имеет небольшие габариты (например, соединительная резьба - М5.5х0.5, диаметр гайки - 7 мм) и далеко выступающий керамический наконечник диаметром 2.5 мм, ключ от поворота. Достаточно широко применялся в Германии, поступает в Россию в составе аппаратуры. В Европе выпускается транснациональным концерном "Diamond", чьи предприятия расположены от Норвегии до Италии, а новые филиалы открыты в Венгрии и Чехии. Употребление на рынке США - не прослеживается.

Соединитель типа D4 - "ветеран" среди оптических разъемов; резьбовое соединение в розетке, гайка М8х0.75. Ключ, выступающий из корпуса вперед (нетехнологичная конструкция), и "нестандартный" наконечник диаметром 2 мм определили его незначительное потребление, что не помешало попытке скопировать его в конце 80-х годов для нужд нашей "оборонки" (у нас - Лист-Х). Употребление на рынке США - не прослеживается.

Соединитель типа Е-2000 - пластмассовый соединитель типа push-pull от "Diamond". Коннектор имеет наконечник диаметром 2.5 мм, корпуса коннектора и розетки - пластмассовые, со сдвигающимися в процессе включения заглушками, предохраняющими внутренние части от попадания пыли. По сравнению с остальными изделиями конструкция Е-2000 выглядит из-за таких усовершенствований сложнее, стоит существенно дороже. Насколько это оправдано - судить трудно, т.к. пылезащита особо важна вне офиса, а к объектовым пластмассовый соединитель относить, наверное, не следует. С одной стороны, чем сложнее конструкция, тем вероятнее отказы; с другой - мы имеем дело с традиционным качеством от "Diamond" (соединитель рассчитан на 2000 циклов открывания - закрывания), а переключаются коннекторы в реальной жизни нечасто.

Относительно сложная конструкция так и не смогла стать популярной в мире, хотя "родитель" широко рекламировал новинку и развернул ее производство в Восточной Европе. (Сейчас объем продаж Е-2000 в США - менее 1%, прогноз на 2004 и 2009 гг. - тот же.)

Другие одноканальники в России почти не встречаются.

В последние годы чаще начали появляться дорогие импортные коннекторы для ускоренной оконцовки в условиях объекта без использования эпоксидного клея. Такие технологии используют механическую фиксацию волокна встроенными в коннектор зажимами, термофиксацию клеями-расплавами и т. п.

Могут применяться в различных типах стандартных коннекторов.

Например, в коннекторах от 3М Hot Melt используется "передовая адгезивная технология без применения эпоксидных смол". На деле это означает, что коннектор содержит дозу клея-расплава. После нагрева в мини-печке, входящей в состав комплекта инструментов для оконцовки, волокно фиксируется в наконечнике и полируется. Цена таких коннекторов в 1.8 - 2.8 раза выше, чем обычных, цена комплекта инструментов - около 1000 $. Было время, когда продажи таких коннекторов на Западе непрерывно росли, и казалось, они полностью вытеснят эпоксидную технологию, однако этого не произошло, и объем продаж резко упал.

Возможно, это связано с хладотекучестью клеев-расплавов под давлением. В самом деле, если считать, что радиус торца наконечника выполнен правильно, а так называемый offset - отклонение оптической оси волокна от вершины радиуса не превышает 50 мкм, получается, что на волокно O 125 мкм приходится усилие пружины 6 -15 Н, т.е. давление на торец волокна может достигать тысяч атмосфер. Не исключено, что при таком давлении и перепадах температур волокно в клее-расплаве со временем смещается вдоль оси, а это влечет за собой ухудшение или потерю физического контакта, а значит, ведет к увеличению прямых потерь и к росту обратных отражений.

Коннекторы от АМР LightCrimp фиксируют волокно механическим зажимом: расположенные в корпусе коннектора (за наконечником) три шарика из мягкого сплава деформируются с помощью специального инструмента, обжимая волокно с трех сторон. После фиксации обработка волокна идет по традиционной технологии: скол, полировка. Существенным недостатком способа является то, что волокно не зафиксировано в капилляре наконечника. Микронный зазор между ними удерживает влагу и частицы абразива, которые могут в момент включения попасть между торцами коннекторов, сделав невозможным физический контакт волокон.

Этот недостаток ликвидирован, например, в коннекторах Corning® UniCam®

Коннектор уже содержит отрезок волокна, один конец которого вклеен в капилляр и отполирован, а второй конец вставлен в механический сплайс, размещенный в одном корпусе с капилляром.

Процесс оконцевания сводится к зачистке, точному сколу, установке и фиксации волокна в коннекторе. Время установки коннектора - около 1 минуты. Исключены требующие определенной квалификации работы по вклейке волокна и шлифовке торца капилляра.

Это позволяет эффективно применять коннекторы для инсталляции оптических сетей в условиях дефицита времени, а так же при замене и ремонте в условиях объекта.

При оконцевании, помимо стандартного набора инструментов, необходимо использовать универсальное устройство для инсталляции коннекторов UniCam® и универсальное кримпирующее устройство.

Типичные потери при таком способе оконцовки - 0.3 дБ (не следует забывать о том, что плата за скорость и удобство оконцовки - три стыка вместо одного: в сущности, в каждом из пары стыкуемых коннекторов имеется свой неразборный сплайс). Стоимость таких коннекторов в 4…5 раз дороже обычных SC и ST.

А вот "Diamond" считает более целесообразным подваривать оптическое волокно. Применяемая производителем технология установки коннекторов Е-2000 Fuision предполагает приваривание волокна из кабеля к уже установленному в разъеме отрезку волокна. Все операции (разделка, скалывание, сварка) осуществляются стандартным инструментом, но с использованием специальной установочной кассеты.

Соединитель "Diamond Е-2000" является своего рода переходным типом между изделиями сегодняшнего поколения и соединителями новой волны, т.н. small form factor . Вариант исполнения Е-2000 СОМРАСТ DUPLEX выпущен в габаритах стандарта RJ 45, что позволяет существенно уплотнять монтаж. Здесь два коннектора Е-2000 соединены защелкой в дуплексную вилку. Розетка - дуплексная, малогабаритная, моноблочная, с базой между центраторами 7.4 мм. Соединитель достаточно широко распространен в странах Восточной Европы, где расположены новые производственные мощности "Diamond". Среди производителей, лицензировавших у Diamond разъем CECC-LSH (Е-2000 - это торговая марка принадлежащая Diamond) следует отметить Reichle & De-Massari и Krone. Кроме того, дочерняя компания Diamond - FiberCraft - выпускает ряд активных и пассивных продуктов (адаптеры Ethernet, преобразователи среды, коммутационные панели и проч.) с применением E-2000.

Соединители small form factor.

Но настоящая "битва мини-разъемов", как образно назвали этот длительный и пока безрезультатный процесс, разворачивается исключительно в Соединенных Штатах. Соединитель SC, закрепленный стандартом TIA/EIA-586A, перестал удовлетворять требованиям пользователей, в частности, к горизонтальной разводке. SC в дуплексном варианте слишком велик, а это предполагает использование специальных лицевых панелей для розеток. Отсюда - трудности установки совместно с RJ-45, малая плотность монтажа.

В подкомитет TIA FO-6.3 начали поступать запросы на стандартизацию рассчитанного на применение в локальных сетях соединителя, в том числе и для пластиковых (обратите внимание, на то, чем собираются вести последнюю стометровку!) волокон , того же размера, что и стандартные розетки RJ-45 для меди. Новое поколение разъемов должно, с точки зрения заказчиков, удовлетворять следующим требованиям: изначальная ориентация на рынок горизонтальной проводки, наличие дуплексного решения, соответствие по размеру RJ-45. При этом компания Panduit первой представила соединитель FJ (Fiber Jack, или OPTI-JACK). Были представлены также соединители Volition (или VF-45) от 3M, Mini-MT (Mini-MPO) от Siecor (Corning Cable Sistems), Mini-MAC от Berg, LC от Lucent, SCDC/SCQC (2/4 волоконных разъема в корпусе SC) от Siecor и разъем MT-RJ от AMP. Этот тип соединителя AMP продвигает не в одиночку, а при поддержке таких компаний, как Hewlett-Packard, Siecor, Fujikura и USConnec. SCDC/SCQC имеет также поддержку со стороны IBM и Siemens.

Судя по сложившейся ситуации, среди претендентов уже выделились лидеры и выявились два аутсайдера - это разъемы mini MT и SCDC/SCQC.

Оставшиеся разъемы будут применяться хотя бы как решения для коммутационных панелей. Panduit не откажется от своей разработки Opti Jack, 3M будет продвигать свой разъем Volition (VF-45). Эти разработки вряд ли найдут применение где-либо, кроме коммутационных панелей, так как им необходима поддержка производителей активного оборудования, но те сегодня склоняются к двум другим решениям. Это соединители MT-RJ и LC. Соединитель от AMP пользуется поддержкой Hewlett-Packard и Cisco, а также ряда производителей компонентов. Lucent же сама по себе имеет значительный вес как производитель сетевого и телекоммуникационного оборудования, к тому же компанию также поддерживают другие производители. Характерно, что один из ведущих производителей волоконно-оптических продуктов - Molex - приобрел лицензии как на технологию LC, так и на MT-RJ. Соединители LC уже доступны для заказа в России. AMP и Molex также объявили о начале поставок серии MT-RJ в Россию.

Поскольку такие соединители нового поколения (Small form factor ) проникают на отечественный рынок, следует иметь о них хотя бы минимальное представление.

Small form factor как правило, выпускаются либо в дуплексном варианте, либо с возможностью объединения двух коннекторов в один дуплексный; габариты - в стандарте RJ 45. Возможно, что универсальность LC и MU дадут им определенные преимущества в объемах продаж и распространении перед чисто дуплексными решениями; отчасти это подтверждается меньшим спросом на Opti Jack - вряд ли это только следствие недостаточной поддержки со стороны поставщиков активного оборудования, хотя такая поддержка очень существенна. Ниже мы рассмотрим соединители Small form factor в порядке возможной востребованности заказчиками.

Соединитель LC от Lucent - простой коннектор с развязанным от корпуса наконечником, механизм фиксации - RJ-45, выпускается в вариантах MM и SM. Диаметр керамического наконечника 1.25 мм; корпус - пластмассовый, детали - пластик, металл. Потери, по данным Lucent - 0.2 дБ. Легко объединяется в дуплекс.

На начало 2000 г. продажи на Западе составили 2.5 млн. разъемов (40% MM и 60% SM, но объемы продаж ММ растут быстрее).

Соединитель MT-RJ , разработанный консорциумом производителей в составе AMP, Hewlett-Packard, Siecor LIN, Fujikura и USConnec, имеет широкую поддержку в сетевой отрасли. Представляет собой миниатюрный дуплексный разъем, в прямоугольный корпус которого, не имеющий наконечников, но содержащий пару металлических направляющих, предварительно устанавливаются два волокна. Для подключения кабеля предусмотрен механический сплайс. После установки кабель фиксируется поворотом запирающего ключа. Выпускается в вариантах MM и SM. Средние потери - 0.2 дБ. Используется в коммутаторах, маршрутизаторах, концентраторах, сетевых платах и коммутационных платах более чем 45 компаниями. Не сможет стать универсальным, т.к. существует только в дуплексном варианте исполнения; технологически сложен в производстве, в отличие от соединителей с керамическими наконечниками может выпускаться далеко не всеми желающими, даже при покупке лицензий и ноу-хау. Здесь уместно также вспомнить судьбу других коннекторов с нестандартной присоединительной базой - CMA, Biconic и др.

Соединитель MU похож на SC, уменьшенный в поперечнике примерно вдвое. Механизм фиксации аналогичен SC, т.е. сложнее, чем у LC, а с учетом уменьшения габаритов может быть и менее надежен; выпускается в вариантах MM и SM. Наконечник и центратор - керамические, диаметром 1.25 мм, корпус пластмассовый, детали - пластик, металл. Выпускается компанией NTT-AT и другими фирмами.

Соединитель Volition (VF-45) . Широко рекламировался, как не содержащий дорогостоящих керамических наконечников. Однако это же можно считать и недостатком - невозможен физический контакт волокон, что резко ограничивает применение разъема (только многомод 62.5/125 с потерями до 0.5 и более дБ). Соединитель смотрится крупнее рассмотренных выше изделий, имеет излом оси, что может оказаться не всегда удобным в применении.

Резко отличающаяся от других типов коннекторов технология фиксации волокон в V-образных канавках также не добавила популярности новому разъему.

Приведенные в журнале Lightwave сведения о продажах соединителей в 1999 г., прогноз на 2004 и 2009 гг. по рынку США позволяют судить о популярности старых и новых соединителей, их предполагаемой "долговечности" на рынке, приоритетах покупателей. Данные пересчитаны только на коннекторы (изъяты обезличенные объемы продаж розеток, а также сплайсов - механических соединителей двух сколотых волокон в капилляре с иммерсией) и поэтому отличаются от журнальных. Положение на рынках США и Европы может отличаться, однако следует учесть, что основное количество активного оборудования, в том числе для СКС, выпускается под спрос в США, а это во многом определяет структуру пассивных компонентов в мире.

Выводы . В ближайшие годы начнется перераспределение мирового рынка коннекторов. При этом, как считают американские эксперты, до 2009 г. значительно (примерно в четыре раза) снизится доля коннекторов ST и FC, в 1.75 раза уменьшится доля SC коннекторов, резко увеличится доля LC , объем продаж которых сравняется с SC. Доля MT-RJ коннекторов вырастет почти вдвое, однако объем продаж в итоге будет почти вдвое меньше, чем у LC. Е-2000 и VF-45 сохранят свои минимальные доли рынка. Следует учесть, что все это перераспределение будет происходить на фоне общего роста объемов продаж - более чем вдвое за каждые 5 лет вплоть до 2009 г. - последнего прогнозируемого. Поэтому абсолютный рост выпуска будет наблюдаться у всех типов коннекторов. В России эти тенденции обычно проявляются с задержкой в полтора - два года. Возможно, они будут сглажены ориентацией наших предприятий на надежные и, главное, долговечные металлические коннекторы. Новые разъемы будут проникать в Россию в первую очередь с новой высокоскоростной аппаратурой связи и спектрального уплотнения, а также в составе комплексных поставок западных СКС.

1. Технологии и средства связи, 1-2001, с.72 Традиционные оптические соединители. В. Репин
2. Технологии и средства связи, 1-2001, с.74 Оптические соединители нового поколения. Н. Гуща
3. Технологии и средства связи, 1-2001, с. 76 Тенденции и прогнозы. В. Репин