7.1.4. Параметры современных соединителей

Существующая номенклатура стандартных соединителей достаточно велика. Однако наибольшее распространение получили соединители ST, SC и FC (рис. 7.13-7.15). Все они имеют диаметр наконечника 2.5 мм, сферическую форму торца наконечника и выпускаются с различными типами физического контакта.

Соединитель ST (рис. 7.13) был стандартизован для физического уровня Ethernet на МОВ (10 BASE-FL) и до появления разъема SC был наиболее распространенным в оптических системах. Название разъема происходит от английского "Straight Tip", то есть "прямой разъем". Он имеет круглое поперечное сечение, байонетный тип фиксации с ключом и подпружиненный наконечник.

Рис. 7.13. Соединитель ST

Фиксация производится за счет поворота оправы (байонетного элемента) вокруг оси коннектора. Направляющие оправы, сцепляясь с упорами ST-адаптера при вращении, вдавливают конструкцию в гнездо. Пружинный элемент обеспечивает необходимое прижатие. Из-за применяемого в конструкции ST-разъема байонетного механизма, данный тип разъема иногда называют байонетным. Конструктивные особенности вилки разъемов данного типа позволяют терминировать ими волокна без применения обжимного (кримпирующего) инструмента. Еще одним преимуществом ST-коннектора является его низкая стоимость.

К сожалению, перечисленные преимущества не в состоянии компенсировать значительные недостатки разъемов типа ST. Основными недостатками таких разъемов являются громоздкость и невозможность объединения двух вилок в одну дуплексную, что значительно уменьшает плотность их монтажа на коммутационном и активном сетевом оборудовании. Вращательное движение оправы при подключении и отключении коннектора приводит к повреждению полировки наконечников, что вызывает увеличение затухания оптического сигнала. Наконечник выступает из основы конструкции на 5-7 мм, что увеличивает вероятность его загрязнения.

Тем не менее, разъем типа ST до сих пор довольно часто применяется в оптических подсистемах СКС, но его использование ограничивается стандартами (допускается лишь в том случае, если разъемы данного типа уже использованы в существующей системе).

Соединитель FC (Fiber Connector) (рис. 7.14) используется для соединения ООВ в сетях связи и кабельного телевидения. Он имеет круглое поперечное сечение, резьбовой тип фиксации с ключом и плавающий наконечник. Конструкция коннектора типа FC характеризуется отличными геометрическими характеристиками и высокой защитой наконечника.

Рис. 7.14. Соединитель FC

Наиболее перспективным считается соединитель SC (от английского "Subscriber Connector" - "абонентский разъем") (рис. 7.15), разработанный японской фирмой NTT, который пригоден для соединения ООВ и МОВ для любых приложений. Он имеет удобную прямоугольную форму с малыми размерами. Используемая в его конструкции защелка с фиксатором обеспечивает простое и надежное подключение и большую плотность установки соединителей на оптических распределительных панелях. В отличие от соединителей ST и FC соединитель SC изготовливается как в одинарном, так и двойном (дуплексном) исполнении. В конструкции одинарного разъема предусмотрена возможность объединения двух разъемов в один дуплексный с помощью специальных фиксаторов на вилках или внешнего фиксатора. Наконечник почти полностью покрывается корпусом и потому менее подвержен загрязнению, нежели в конструкции разъема типа ST. Отсутствие вращательных движений при подключении разъема обуславливает более осторожное прижатие наконечников, что продлевает срок эксплуатации разъема.

Рис. 7.15. Соединитель SC

Во избежание неправильного подключения в адаптер в верхней части корпуса вилки имеется специальный ключ в виде выступа. Коннекторы для подключения кабелей с одномодовым волокном обычно маркируются голубым цветом, а с многомодовым - серым (или бежевым).

Основным недостатком рассмотренных разъемов являются их большие габариты (дуплексный разъем типа SC приблизительно в два раза больше, чем разъем RJ-45), которые не позволяют обеспечить высокую плотность портов на оборудовании СКС, что приводит к необходимости использования дополнительного оборудования, а значит и к увеличению стоимости системы.

С целью решения данной проблемы рядом производителей были предложены конструкции малогабаритных оптических разъемов. Все они объединены в один класс - SFF (Small Form Factor). Иногда данный класс оптических разъемов также называют мини-разъемами или малоразмерными соединителями.

По определению стандарта ISO/IEC 11801 (редакция 2002 г.) SFF (Small Form Factor) - волоконно-оптический разъем, сконструированный для размещения в нем двух и или более волокон, и имеющий размер посадочного места, не больший, чем разъем для кабеля на основе витой пары.

На данный момент ни один из разъемов класса SFF не принят стандартами в качестве основного для использования в СКС. Однако их использование допускается стандартом на компоненты волоконно-оптической проводки (Optical Fiber Cabling Components Standard) TIA/EIA-568-B.3 (2001 г.) при выполнении следующих условий:

• соблюдение технических требований к сопряжению волоконно-оптических коннекторов (Fiber Optic Connector Intermateability Specification, FOCIS). Согласно данному документу TIA/EIA-604-XX должна гарантироваться совместимость продуктов различных изготовителей;

• разъемы должны отвечать механическим и эксплуатационным требованиям Приложения А к TIA/EIA-568-B.3.

Увеличение плотности портов достигается четырьмя основными способами:

• применение наконечников уменьшенного диаметра (1,25 мм);

• миниатюризация отдельных компонентов разъема;

• применение групповых (многоканальных) коннекторов;

• конструкции без центрирующих наконечников.

Разъем LC (Link Control) (7.16) является наиболее распространенным на данное время малогабаритным разъемом. Данный тип разъема, по сути, является компактным вариантом разъема типа SC. Но за счет применения наконечника диаметром 1,25 мм удалось приблизительно вдвое по сравнению с SC-разъемом уменьшить размер коннектора. Пластмассовый корпус вилки разъема типа LC имеет прямоугольное сечение и оснащен внешней защелкой рычажного типа, аналогичной разъему RJ-45.

Рис. 7.16. Малогабаритный соединитель LC

LC-коннектор вносит самое низкое затухание оптического сигнала среди малогабаритных разъемов (0,1 дБ), что дает возможность его использования в сетях Gigabit Ethernet и высокоскоростных магистральных приложениях SONET/SDH. Хотя разъем данного типа был спроектирован для применения в основном в одномодовых системах, но в последнее время развивается тенденция использования и многомодовых вариантов этих разъемов. Производятся как одинарный, так и дуплексный варианты LC-коннекторов.

Обычно вилки разъемов LC устанавливаются на кабель с помощью эпоксидных смол, хотя существуют варианты для обжимки, а также вилки разъемов с предустановленным отрезком оптоволокна для создания иммерсионных соединений.

Разъем MT-RJ (Mass Termination) (рис. 7.17) является одним из самых распространенных малогабаритных разъемов. Он является дуплексным – предназначен для подключения сразу двух волокон. Конструктивной особенностью разъема является наличие в литом корпусе коннектора двух металлических направляющих, которые при стыковке двух коннекторов устанавливаются в соответствующие гнезда. Таким образом осуществляется позиционирование коннекторов и центрирование осей волокон.

Рис. 7.17. Разъем MT-RJ

При сборке разъема типа MT-RJ эпоксидный клей для вклейки волокна не используется и не требуется полировка наконечника с ОВ, так как в его конструкции применяется не одноволоконный, а двухволоконный MT-наконечник с механически закрепляемым по технологии CoreLink (предварительно отполированным) ОВ. Использование единого наконечника для обоих волокон позволяет не только уменьшить габариты разъема, но и снизить его стоимость, поскольку изготовление наконечника является прецизионным и дорогостоящим процессом. Разъем MT-RJ позволяет одновременно сращивать два многомодовых или одномодовых волокна.

Разъем FJ (Fiber Jack/Opti-Jack) (рис. 7.18) был первым промышленным малогабаритным оптическим разъемом, спроектированным специально для подключения рабочих станций к оптическим линиям связи и, соответственно, первым малогабаритным оптическим разъемом, который TIA приняла в качестве стандартного. За счет уплотнения компоновки и уменьшения расстояния между осями наконечников до 6,4 мм, габариты дуплексного разъема FJ соответствуют RJ-45 (рис. 7.15). Наконечник - керамический диметром 2,5 мм. Фиксация вилки в адаптере осуществляется рычажной защелкой, аналогичной разъема RJ-45. Выпускается только в дуплексном варианте для одномодовых и многомодовых кабельных систем.

Рис. 7.18. Разъем FJ

Оптический разъем Е-2000 (Европа 2000, CECC-LSH) (рис. 7.19) получил достаточно широкое распространение в Европе. Отличительной особенностью коннектора является использование мельхиорового наконечника, который позволяет добиться максимально высокой точности центрирования волокна. Дуплексный вариант разъема данного типа вписывается в форм-фактор разъема RJ-45 и производится в трех вариантах: duplex (расстояние между осями наконечников 12,7 мм), compact duplex (6,4 мм) и low profile duplex (вертикальное расположение вилок с разворотом на 180°). Интегрированная в конструкцию разъема защитная металлическая шторка надежно защищает наконечник от загрязнения.

Рис. 7.19. Разъем Е-2000

Для установки разъема в "полевых" условиях применяется технология "E-2000 Fusion" - приваривание оптоволокна кабеля к предустановленному в разъеме отрезку волокна. Разъем Е-2000 является продуктом высочайшего качества, но его более широкому распространению препятствует его дороговизна.

Конструкции оптических разъемов без дорогостоящих центрирующих наконечников призваны уменьшить стоимость разъема (стоимость наконечника составляет около 40% стоимости разъема) и упростить процедуру оконечивания световодов. Ведущим представителем данной группы малогабаритных разъемов является разъем Volition VF-45 (SG) (рис. 7.20), разработанный для сетей Token Ring. В разъеме VF-45 для центрирования ОВ используется V-образный желоб, образованный изогнутыми круглыми элементами, в котором при стыковке ОВ благодаря своей упругости прижимается к основанию желоба. Фиксация световодов в розетке выполняется под углом 45° с целью обеспечения надежного физического контакта торцов сращиваемых световодов при установленной вилке. Таким образом, установка разъема не требует применения клея, обжима или создания иммерсионного соединения с помощью сплайсов - торцы волокон прижимаются друг к другу за счет постоянного изгиба одного из волокон. Такая технология значительно упрощает процесс оконечивания световодов, но имеет один существенный недостаток - не обеспечивается достаточная точность выравнивания волокон, что приводит к ухудшению параметра уровня отраженного сигнала. Проблема частично решается за счет скалывания торца световода под углом 9°.

Рис. 7.20. Разъем VF-45

Кроме улучшения оптических параметров разъема такое решение дает возможность упростить процедуру полировки световода. В конструкции, как вилки, так и адаптера VF-45 значительно меньше деталей, чем в конструкциях разъемов других типов, что позволяет значительно ускорить процесс сборки. Интересной особенностью данного разъема является также и то, что защитная крышка вилки при установке в розетку не поднимается вверх, как у большинства разъемов, а сдвигается в сторону.

Таблица 7.1.

Среднее затухание оптического сигнала в распространенных типах оптических разъемов

Тип коннектора	Материал наконечника	Среднее значение потерь (дБ) на длине волны 1300 нм
		Многомодовый	Одномодовый
ST	Керамика	0,25	0,3
SC	Керамика	0,2	0,25
FC	Керамика	0,2	0,3
FDDI	Керамика	0,3	0,4
E-2000	Мельхиор	0,2	0,25
LC	Керамика	0,1	0,1
MT-RJ	Керамика	0,2	0,3
VF-45	-	0,4	0,5