Соединение оптоволокна должно сохранить путь света
У стыка есть оптическая задача: передать свет из одного волокна в другое с небольшими потерями. Если их оси смещены или торцы загрязнены, часть мощности теряется. Внешне аккуратное соединение ещё не означает, что оптический путь получился качественным.
Точность совмещения не решает все вопросы совместимости. У волокон могут различаться оптические характеристики при одинаковом наружном диаметре. В пояснении Corning о различиях волокон отдельно разобраны потери из-за несовпадения области, в которой распространяется свет. Поэтому запись о толщине нити не заменяет её техническое описание. Подробнее о слоях - в статье почему у оптоволокна несколько диаметров.
Если пока непонятно, что именно проходит через этот стык, начните с объяснения как свет передаёт данные. Здесь достаточно помнить, что задача соединителя - сохранить передачу оптического сигнала между волокнами.
Сварка оптоволокна: стекло становится непрерывным
В сварочном аппарате электрическая дуга нагревает торцы. Размягчённое стекло соединяется в непрерывный участок. Это постоянный стык: его нельзя открыть и закрыть, как штекер. Принцип нагрева и сплавления описан в руководстве Corning.
Положение волокон при этом требует точного контроля. В справочнике профессиональной организации The Fiber Optic Association, или FOA, описаны аппараты, которые анализируют изображения волокон и автоматически совмещают их. Форма подготовленных торцов также влияет на результат. Автоматизация выполняет точную работу, но качество готового соединения всё равно требует проверки. FOA о сварке волокон.
У готового стыка есть защита. По описанию FOA, над местом сварки находится защитная гильза, а соединённые волокна размещают в кассете внутри корпуса. В наружной линии такой корпус защищает соединения от среды и удерживает кабели. Гильза - защитная оболочка вокруг готового стыка. Само стекло соединено сваркой.
Механический стык удерживает два торца
В описанной FOA конструкции концы волокон остаются отдельными. Точная направляющая удерживает их в нужном положении. Между торцами находится прозрачный гель или оптический клеевой состав с подходящими оптическими свойствами: он уменьшает потери и отражение на границе. FOA о механических соединениях.
Такой способ обходится без сварочного аппарата. Однако слово «механический» не означает, что перед нами разъём для регулярного переключения. Corning относит механические стыки к соединениям, которые могут быть временными или постоянными. Возможность повторного использования зависит от конструкции изделия; её следует искать в его документации.
Это различие полезно при чтении каталога. «Соединитель без сварки» описывает способ получения стыка. «Разъёмное соединение» сообщает, что узел предназначен для размыкания. По первому названию нельзя автоматически сделать второй вывод.
Разъёмная пара оставляет доступ к линии
В распространённых контактных коннекторах волокно заканчивается внутри точного наконечника - феррулы. FOA описывает соединение, где адаптер совмещает две феррулы, а их торцы соприкасаются. Корпус штекера позволяет соединить и разъединить эту пару, не разрезая стекло. FOA об устройстве оптических разъёмов.
Такой узел удобен там, где линию нужно подключать к оборудованию или перекоммутировать. При этом оптический коннектор остаётся точной деталью: внешняя защёлка удерживает соединение, но сама по себе ничего не говорит о состоянии торцов.
Зачем к кабелю приваривают пигтейл
Пигтейл - короткий отрезок волокна с готовым коннектором на одном конце. Его свободный конец можно соединить сваркой с волокном кабеля. Corning описывает применение пигтейлов на вводах в здания и внутри помещений. Corning о сварке с пигтейлами.
Получается понятное сочетание. Внутри оконечного узла находится постоянная сварка, а снаружи доступен коннектор. При отсоединении штекера внутренний сварной стык остаётся на месте. Поэтому наличие разъёма на панели не означает, что кабель обошёлся без сварки.
Бывают и коннекторы с внутренним стыком. FOA различает предполированные варианты с механическим соединением и варианты, которые присоединяют сваркой. В описании потерь такого окончания надо учитывать и контактную пару, и стык присоединения. FOA о коннекторах со встроенным соединением.
SC и LC, UPC и APC обозначают разные вещи
SC и LC - названия конструкций коннектора. Обозначения UPC и APC относятся к обработке торца. В объяснении Fluke Networks у UPC торец слегка закруглён, у APC он наклонён на 8 градусов. Наклон уменьшает долю отражённого света, возвращающегося по сердцевине. Fluke Networks о форме торцов и отражениях.
Поэтому одинакового обозначения SC или LC недостаточно для проверки совместимости. FOA отдельно предупреждает о несовместимости непосредственного стыкования APC с UPC. Это требование относится к встречающимся торцам конкретной пары. FOA о совместимости APC.
Чем отличаются потери и отражения
Вносимые потери, или insertion loss, описывают уменьшение передаваемой оптической мощности из-за соединения. Их выражают в децибелах, дБ. При прочих равных меньшее значение лучше. Это характеристика передачи света, а не скорость интернета в мегабитах. EXFO о параметрах оптической линии.
Отражение описывает свет, который возвращается назад. В документации встречается return loss - обратные потери, обычно записанные положительным числом в дБ. Здесь большее значение означает меньшую долю возвращённой мощности. Переносить правило «меньше - лучше» из insertion loss в эту строку паспорта нельзя. Fluke Networks о значении return loss.
Fluke Networks относит загрязнение торцов к причинам ухудшения отражательных характеристик. Поэтому исправный корпус и совпадающие обозначения разъёмов ещё не подтверждают качество контакта. По одной фотографии штекера потери не определить.
Что сравнить в описании соединения
Перед сравнением характеристик определите, какой узел описан: стык двух волокон, контактная пара или целое окончание с внутренним соединением. Иначе рядом окажутся числа для разных объектов. Сводка ниже опирается на разделение Corning и конструкции из справочника FOA.
| Способ | Что удерживает оптический путь | Можно ли регулярно размыкать | Что уточнить |
|---|---|---|---|
| Сварка | Сплавленное стекло | Нет | Типы волокон, защита стыка, результаты проверки |
| Механический стык | Точная фиксация отдельных торцов | Зависит от изделия; это не обычная штекерная пара | Назначение и ограничения соединителя |
| Коннекторы | Совмещённые торцы разъёмной пары | Да, в пределах ресурса изделия | Конструкция, обработка торцов и совместимость пары |
| Пигтейл со сваркой | Сварка кабеля с отрезком волокна и коннектор | Размыкается только разъёмная часть | Какие соединения учтены в заявленных потерях |
Почему цифры на сварочнике недостаточно
FOA поясняет, что сварочный аппарат может оценивать потери по изображению волокон. Рефлектометр получает оценку другим способом - по возвращающемуся свету. Поэтому совпадения показаний ждать не следует, а красивое число на экране сварочника не заменяет проверку готовой линии.
У проверки также есть разные задачи. Источник света и измеритель мощности оценивают общие потери тракта. Оптический рефлектометр, OTDR, помогает различать события вдоль волокна и определять их положение. По пояснению Fluke Networks, проверка рефлектометром не заменяет измерение общих потерь комплектом OLTS. Эти названия в отчёте описывают разные способы проверки.
Частые вопросы
Можно ли соединить оптоволокно без сварки?
Да. Для этого существуют механические соединители и коннекторы. У них разные задачи: механический стык фиксирует два конца волокна, а разъёмная пара допускает размыкание. Само обещание «без сварки» ещё не говорит, можно ли многократно открывать полученный узел.
Можно ли разъединить сварку и соединить её обратно?
Размыкать готовую сварку как штекер нельзя: стекло в этом месте сплавлено. Если в оконечном узле есть пигтейл, доступная для отсоединения часть - его коннектор. Сварка между пигтейлом и кабелем при этом остаётся постоянным соединением.
APC лучше UPC для любой линии?
APC рассчитан на уменьшение обратного отражения, но выбирать его нужно по требованиям конкретного интерфейса. Маркировка не обещает прибавки скорости. FOA указывает, что непосредственная пара APC и UPC несовместима; свойства одного торца нельзя оценивать отдельно от ответного.
Достаточно одинаковой толщины двух волокон?
Нет. Наружный диаметр не описывает все оптические свойства. Corning рассматривает несовпадение характеристик волокон как отдельную причину потерь. Для оценки соединения нужны сведения о самих волокнах и результат проверки, а не только одинаковые числа в строке диаметра.
Бывает ли соединение совсем без потерь?
Обещать это для любого реального стыка нельзя. Как объясняет FOA, значение на сварочном аппарате может быть оценкой по изображению. Его нельзя переносить на всю кабельную линию, где присутствуют другие участки и соединения. В отчёте имеет значение, что и каким способом проверяли.
Чтобы понять, как проверяют соединение оптоволокна вдоль кабеля, прочитайте что показывает оптический рефлектометр.