Знаешь, что смешно? Я работаю с оптоволокном уже много лет и до сих пор помню, как мне впервые вручилиадаптер МПОи просто сказал "разберись". Никакого руководства, никакой схемы, только этот маленький прямоугольный кусок пластика, который каким-то образом умудряется выравнивать 12 или 24 крошечных стекловолокна практически без права на ошибку.
Дело в том, что адаптеры MPO выглядят обманчиво просто. Это всего лишь маленькие корпуса разъемов, верно? Но на самом деле внутри происходит много такого, о чем большинство людей даже не задумывается.
Основная идея (которая не такая уж основная)
Итак, вот в чем дело с адаптерами MPO: - они, по сути, представляют собой втулки для точного выравнивания. Но называть их — это все равно, что называть швейцарские часы «устройством, которое показывает время». Основная задача – взять дваРазъемы МПОи выровнять их так идеально, чтобы свет мог проходить с минимальными потерями. Мы говорим о допусках, которые заставили бы плакать машиниста.
Внутри адаптера находится гильза из керамики или фосфористой бронзы (иногда и то, и другое, в зависимости от конструкции и, честно говоря, жизненной философии производителя). Втулка имеет отверстия для направляющих штифтов, в которые можно вставить направляющие штифты разъемов MPO. И вот тут становится интересно - только ОДИН из двух соединяемых разъемов должен иметь контакты. Если у обоих есть булавки, что ж, вам придется плохо. Если ни у кого нет булавок... тоже плохо. Это похоже на головоломку, части которой подходят только одним определенным образом.
Направляющие штифты обычно имеют диаметр 0,7 мм. Это может показаться не таким уж маленьким, пока вы не поймете, что им нужно провести 12 отдельных волоконных жил шириной всего 9 микрон для одномодового кабеля (125 микрон, включая оболочку, но все же). Математика там какая-то смешная, если подумать.
Почему цвет действительно имеет значение
Люди всегда спрашивают о цветах. «Почему этот синий? Почему тот зеленый?» И послушайте, раньше я думал, что это просто ради эстетики или, может быть, из-за какого-то произвольного отраслевого стандарта, который кто-то решил во вторник днем. Но есть причина.
Бирюзово-бирюзовые адаптеры? Это для многомодовых OM3 или OM4. Синие — для одномодовой OS2. Зеленый цвет соответствует разъемам APC (угловой физический контакт). Дело в том, что технически вы можете использовать «неправильный» цветовой адаптер, и он все равно может работать, но не следует этого делать. Дело не только в цвете -, внутренняя геометрия на самом деле различна для соединений APC и UPC (ультрафизический контакт).
Разъемы APC имеют угол на торцевой поверхности наконечника 8 градусов. Очевидно, этот угол должен совпадать с другой наклонной поверхностью, и адаптер должен учитывать это. Если вы попытаетесь соединить БТР с БЗК... То есть, вы сможете это сделать, но обратные потери будут ужасными. По сути, вы просто создаете красивую маленькую точку отражения, куда будет отражаться ваш световой сигнал.
Игра «Выравнивание наконечника»
Здесь все становится странно точным. Наконечник MPO (это та часть, которая удерживает волокна) имеет ширину около 6,4 мм и высоту 2,5 мм. Не огромный. Внутри этого пространства есть 12 волокон, расположенных в один ряд, каждое из которых находится на расстоянии 250 микрон друг от друга.
Задача адаптера — обеспечить, чтобы при соединении двух наконечников сердцевины волокон совпадали с точностью до микрона или двух. Как? Направляющие штифты вставляются в те отверстия, о которых я упоминал ранее, а втулка оказывает ровно столько радиального давления, чтобы удерживать все по центру. Слишком большое давление может привести к повреждению наконечника. Слишком мало, и вы получите боковое смещение, что означает более высокие вносимые потери.
В большинстве разъемов MPO также есть пружинный механизм (не в самом адаптере, но здесь я помогу), который толкает наконечник вперед. Когда вы вставляете разъем в адаптер, эта пружина слегка сжимается, обеспечивая прижатие торцевых поверхностей наконечника друг к другу. Адаптер просто обеспечивает канал и выравнивание - он более пассивен, чем вы думаете, учитывая, насколько это важно.
Ключ против ключа без ключа (это сбивало меня с толку на несколько месяцев)
Итак, разъемы MPO бывают в версиях с ключом и без ключа. Ключ представляет собой небольшой прямоугольный выступ на одной стороне разъема. Адаптер должен соответствовать -. Если у вас есть разъемы со шпонкой, вам понадобится адаптер с шпонкой и соответствующим разъемом.
Почему это имеет значение? Полярность. Ключ определяет, каким образом можно вставить разъем, что определяет, какое волокно приземлится на другой стороне. Если вы ошибетесь, волокно 1 может подключиться к волокну 12 на другом конце. Ваш сигнал бесполезен, и вы тратите час на устранение неполадок, прежде чем поймете, что перепутали разъемы с ключом и без ключа.
Я сделал это. Несколько раз. Каждый раз стыдно.
Бесключевые адаптеры симметричны, поэтому разъем можно вставлять любым способом. Это дает вам гибкость в использовании различных методов полярности, но также означает, что вам нужно точно знать, какой метод полярности вы используете. Метод А? Метод Б? Метод С? У каждого из них разное распределение волокон, и адаптеру все равно, - он с радостью подключит все неправильно, если вы позволите.
Типы и следы
Адаптеры MPO выпускаются в разных физических форматах. Наиболее распространенным является стандартный размер MPO -, он прямоугольный, размером с ноготь, с монтажными фланцами. Также есть версия SC, предназначенная для размещения в местах, где обычно располагаются разъемы SC. Это разумно, поскольку означает, что вы можете перейти от дуплексных соединений SC к 12-волоконным MPO без изменения конструкции всей патч-панели.
Для некоторых приложений также существуют адаптеры «Тип A» и «Тип B», хотя, честно говоря, названия сбивают с толку, поскольку разные производители используют разную терминологию. Тип A обычно означает, что один фланец выше другого (на самом деле его называют «смещенными фланцами»), что помогает повысить плотность панелей. Тип B имеет фланцы на одинаковой высоте.
Некоторые адаптеры монтируются на переборке, некоторые — на панели, некоторые защелкиваются в трапецеидальных рамах. Механика немного меняется для каждого из них, но основная функция выравнивания остается прежней.
Ситуация физического контакта
Это важно: - адаптер не создает физический контакт между волокнами. Это просто позволяет это сделать. Фактическое соединение происходит на торцевых поверхностях наконечника, где встречаются сердцевины волокна. В соединении UPC обе торцевые поверхности отполированы до небольшого купола (обычно радиус кривизны составляет около 10–25 мм). При сжатии такая куполообразная форма обеспечивает фактическое соприкосновение сердцевин волокон в центре, в то время как внешние края наконечника могут иметь небольшой воздушный зазор.
Роль адаптера — обеспечить концентрическое расположение этих куполов. Любое угловое смещение (даже полградуса) — и вы получаете повышенные вносимые потери. Чем туже втулка, тем лучше выравнивание, но есть практическое ограничение, поскольку вам нужно иметь возможность вставлять и снимать разъем без специальных инструментов.
Вносимая потеря и что на самом деле ее вызывает
Люди всегда хотят знать о вносимых потерях и ожидают простых цифр. «Какие потери добавляет адаптер?» Но все не так просто.
В идеальном мире сам адаптер не добавляет нулевых потерь. Это всего лишь рукав, да? Потери происходят из-за несоосности - бокового смещения, углового смещения или зазоров между торцами волокна. Хороший адаптер MPO с должным образом отполированными разъемами должен обеспечивать вносимые потери менее 0,35 дБ на сопрягаемую пару. Часто вы увидите цифры вроде 0,15–0,25 дБ.
Но вот что - в это число включает разъем, качество полировки, чистоту волокна и, да, точность выравнивания адаптера. Вы не можете их разделить. Идеальный адаптер с плохо отполированным разъемом все равно даст большие потери. Идеальный разъем с дешевым адаптером с жесткими допусками? Также большие потери.
Посадка направляющего пальца, вероятно, является наиболее важным фактором, которым управляет адаптер. Если отверстия под штифты изношены или изготовлены не по назначению, вы получите боковое смещение. Даже смещение в 0,5 микрона может добавить потери на 0,1 дБ в одномодовых приложениях.
Уборка (о которой все забывают)
Об этом мало кто говорит, но закрепительные втулки пачкаются. Туда попадает пыль, масло с пальцев, если прикоснуться не к той части, иногда мусор из недостаточно отполированных наконечников разъема. Этот материал накапливается внутри керамической втулки и вызывает проблемы.
Вы должны чистить адаптер между использованиями, особенно если вы выполняете много циклов подключения/отключения. Существуют небольшие тампоны, специально разработанные для чистки адаптера MPO. - Они выглядят как ватные палочки, но с наконечником из пеноматериала в форме весла-, который подходит к прямоугольному отверстию.
Честно говоря, я, наверное, пропустил этот шаг больше раз, чем следовало. Вам это сходит с рук до тех пор, пока вы этого не сделаете, а затем вы устраняете проблемы с высокими потерями, которые волшебным образом исчезают, когда вы, наконец, правильно очищаете адаптер.
Вопрос долговечности
Сколько раз можно сопрягать и развязывать соединение MPO? В спецификации обычно указано минимум 500 циклов. Закрепительная втулка прекрасно справится с этой задачей, если она приличного качества. В большинстве случаев полировка торцевой поверхности наконечника разъема портится быстрее, чем адаптера.
Втулки из фосфористой бронзы со временем изнашиваются -, радиальная сила пружины уменьшается по мере усталости металла. Керамические гильзы более долговечны, но и дороже. Некоторые адаптеры используют гибридную конструкцию с керамическими установочными штифтами и бронзовыми пружинами, пытаясь получить лучшее от обоих миров.
На практике я видел адаптеры, которые все еще работали нормально после тысяч циклов, и видел, как дешевые адаптеры выходили из строя после сотни. Вы получаете то, за что платите, и это звучит как клише, но это до боли верно в отношении прецизионного оптоволокна.
Опять вся эта полярность (потому что это так важно)
Ранее я упоминал о полярности, но стоит копнуть глубже, потому что именно здесь происходит большинство ошибок. Адаптер не обеспечивает соблюдение полярности -, он просто подключает все, что вы подключаете. Вам необходимо понимать метод полярности вашей системы.
В методе A используется соединение-вверх и-вниз. Волокно 1 на одном конце соединяется с волокном 12 на другом конце, волокно 2 с волокном 11 и так далее. Для этого требуется стандартный адаптер с ключом.
В методе Б используется соединение-к ключу-с перевернутым кабелем или специальным адаптером типа B, который меняет положение волокон.
В методе C используются ключи-до ключей-вверх, причем пары перевернуты внутри самого соединителя.
Во всем этом участвует адаптер, но он не умный -, он не знает, какой метод вы используете. Он с радостью позволит вам смешивать методы и создавать соединение, которое физически работает, но логически нет. Вот почему маркировка имеет значение. Вот почему документация имеет значение. Вот почему вы тестируете, прежде чем запустить что-то в производство.
Когда дела идут не так
Иногда проблема в адаптере, иногда нет. Типичное устранение неполадок: высокие вносимые потери могут означать загрязнение адаптера, изношенные отверстия для направляющих штифтов, несоответствие типов разъемов (APC в адаптере UPC) или просто неисправный разъем.
Если вы получаете противоречивые показания -, например, изменения потерь при удалении и повторной установке разъема -, это обычно проблема с полировкой или загрязнением, а не с адаптером. Если потери постоянно высоки на нескольких разъемах, тогда да, проверьте адаптер.
Я столкнулся с одной странной неисправностью: треснувшие керамические втулки. Это произойдет, если кто-то слишком-затянет что-либо во время установки или уронит панель. Керамика трескается, выравнивание идет к черту, и вдруг ничего не работает. Это случается нечасто, но когда такое случается, диагностировать сложно, потому что снаружи адаптер выглядит нормально.
Будущее? Может быть?
Ведутся разработки над 16-волоконными и 24-волоконными адаптерами MPO, хотя 12-волоконные адаптеры по-прежнему остаются стандартом. Некоторые производители работают над конструкциями «самоочищающихся» адаптеров со встроенными механизмами затвора, но я еще не видел их в широком применении.
Стремление всегда направлено на более высокую плотность и меньшие потери. Каждая доля дБ имеет значение, когда вы бежите на большие расстояния или используете большое количество каналов. Адаптер должен соответствовать усовершенствованиям разъемов -: улучшенная полировка, более жесткие допуски, новые материалы.
Вот как в основном работают адаптеры MPO. Это юстировочные втулки с прецизионными отверстиями для направляющих штифтов, предназначенные для соединения двух разъемов MPO с минимальными потерями. Простая концепция, дьявольское исполнение. Цветовое кодирование помогает предотвратить ошибки, кодировка обеспечивает соблюдение полярности (если вы ее правильно используете), а вся система зависит от допусков, измеряемых в микронах.
Неплохо для того, что выглядит как маленький пластиковый блок, не так ли?
