Почему такие разъемы, не требующие клея и полировки, так популярны в технологиях “оптоволокно до дома”?„
В области оптоволоконной связи и оптоволоконного зондирования, полевые сборные оптоволоконные соединители, не требующие заливки клеем и шлифовки (обычно называемые «быстрыми соединителями» или «холодными разъёмами», Fast Connector / Quick Connector), получили чрезвычайно широкое применение в сети доступа «последней мили» для оптоволокна до дома (FTTH).
Основная причина этого заключается в их хитроумной конструкции, позволившей добиться точного инженерного баланса между эффективностью полевых работ, стоимостью оборудования и показателями оптических характеристик. Ниже приведён анализ принципа работы и популярных технических причин:
I. Основная физическая структура и принцип работы
Традиционные заводские оптоволоконные патч-корды требуют, чтобы оптоволокно было вставлено в керамический наконечник, залито эпоксидной смолой для отверждения, а затем прошло многоэтапные процессы грубой, средней, тонкой шлифовки и полировки для обеспечения сверхточного геометрического профиля и сверхнизкого отражения торца.
Быстрые соединители предварительно решают эту чрезвычайно сложную технологическую задачу с помощью конструкции «предварительно вставленный разборный элемент» на заводе:
- Заводская предварительная заделка и шлифовка (Pre-stubbed Fiber)
Внутри керамического наконечника предварительно вставлен отрезок оптоволокна длиной в микрометры. Задний торец этого отрезка оптоволокна был отшлифован в высокоточных заводских условиях до высокого стандарта (обычно UPC или APC), что обеспечивает геометрическую форму торца, коэффициент отражения и показатели вносимых потерь. - Жидкость/гель для согласования показателей преломления (Index Matching Gel)
В точке соединения предварительно вставленного оптоволокна и подключаемого оптоволокна (обычно расположенной в высокоточном V-образном пазу) находится жидкость для согласования показателей преломления. Показатель преломления этой жидкости n \approx 1.46 очень близок к показателю преломления сердцевины оптоволокна из диоксида кремния (SiO_2), что позволяет эффективно устранить отражение Френеля, возникающее из-за воздушных зазоров на контактной поверхности, и тем самым контролировать возвратные потери. - Высокоточный механический зажим (Mechanical Clamping)
После того как монтажник зачистит и обрежет оптоволокно, он вставляет его в быстрый соединитель. Упругий V-образный паз внутри соединителя выравнивает два оптоволокна и фиксирует подключаемое оптоволокно с помощью механической запирающей структуры, обеспечивая плотное прилегание торцов.
II. Почему они так успешны в FTTH?
1. Полное устранение ограничений процесса «заливка клеем» и «многоэтапная шлифовка» на месте
Отверждение эпоксидной смолы в обычных соединителях требует специализированной печи для термического отверждения и стабильного источника питания, а шлифовка торца — шлифовальных дисков, полировальных салфеток и микроскопа высокого увеличения для осмотра торца.
В сложных условиях FTTH — в наружных лестничных клетках, в домах пользователей — где отсутствует электричество, ограничено пространство и нет пыли, проведение отверждения и шлифовки на месте крайне непрактично. Быстрые соединители переносят все эти операции на производственную линию, требуя на месте лишь чрезвычайно простой физической манипуляции; время изготовления одного разъёма обычно составляет от 1 до 2 минут, что значительно сокращает сроки работ.
2. Значительно снижен порог входа для монтажных инструментов и оборудования
До появления быстрых соединителей для концевой заделки на месте обычно использовалась сварка оптического волокна (Fusion Splicing), которая требовала дорогостоящего сварочного аппарата для оптоволокна. Сварочный аппарат не только имел высокую стоимость приобретения, требовал регулярной чистки и калибровки электродов для разряда, но и его использование было ограничено в полевых условиях или на высоте без электричества.
Для быстрых соединителей (холодных разъёмов) требуются только: стриппер, оптический скалыватель, безворсовая бумага и спирт высокой чистоты. Это позволяет операторам и субподрядчикам с минимальными затратами и в больших масштабах привлекать монтажников.
3. Оптические характеристики полностью соответствуют бюджету потерь канала FTTH
Хотя холодных разъёмов, из-за наличия среды для согласования показателей преломления и погрешностей механического выравнивания, их типичные вносимые потери (Insertion Loss, IL) обычно составляют от 0.3\ \text{dB} до 0.5\ \text{dB}, что выше, чем у сварки (обычно менее 0.03\ \text{dB}), в бюджете потерь канала FTTH последнему пользователю обычно выделяется допуск на вносимые потери около 0.5\ \text{dB}. Быстрые соединители обеспечивают чрезвычайно высокую экономическую выгоду и гибкость монтажа ценой минимального ухудшения характеристик.
III. Описание основных серий Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®)
Важно понимать, что быстрые соединители, как недорогие аксессуары для временной/быстрой установки, ориентированные на массовый рынок и сети широкополосного доступа, не входят в основную продуктовую линейку Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®).
Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®) специализируется на высокоточных, надёжных решениях для оптоволоконного зондирования, оптоволоконных патч-кордов и передачи данных в экстремальных условиях (таких как высокая температура, высокое давление, сверхвысокий вакуум). Жидкость для согласования показателей преломления внутри быстрых соединителей подвержена старению и не устойчива к высоким температурам и агрессивным химическим средам, поэтому её нельзя использовать в сценариях длительной эксплуатации, таких как промышленное оптоволоконное волоконно-оптическое датчиковое оборудование (FBG).
Все оптоволоконные соединители и патч-корды, поставляемые Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd., проходят строгую заводскую термическую отверждение и многоэтапную шлифовку перед выпуском, чтобы соответствовать предельным показателям физической стабильности и сверхнизким возвратным потерям:
Представление соответствующих продуктов
- OFSCN® Standard Fiber Patch Cord
Стандартный оптоволоконный патч-корд для использования в стандартных условиях, изготовленный с применением многоэтапной прецизионной шлифовки заводского уровня и длительного термического отверждения; стандартный диапазон рабочих температур от -20^\circ\text{C} до 50^\circ\text{C}, обеспечивающий крайне низкий температурный дрейф и долгосрочную устойчивость к растяжению и сжатию.
Официальная ссылка
- OFSCN® High-Temperature Fiber Connector
В промышленных/научных сценариях, где невозможно использовать обычный клей и стандартные пластиковые наконечники (например, в экстремальных условиях до 120^\circ\text{C}, 200^\circ\text{C} или 300^\circ\text{C}), Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. может предложить высокотемпературные оптоволоконные соединители со специальными термостойкими составами и полностью металлическим корпусом.
Официальная ссылка
