فیبر نوری، ساختار کانکتورها و انواع آن ها (قسمت اول)
مقدمه
همانطور که در مقالات قبلی اشاره‌شددرابتدای استفاده از کابل های فیبر نوری برای زیر ساخت صنایع و صنعت مخابرات وارتباطات و اطلاعات (ICT) سربندی نهایی‌کابل های فیبر نوری و نحوه اتصال انتهای کابل فیبر نوری به لایه دسترسی وسوئیچ ها، کاری دشوار، با اتلاف بالای نور و زمان بر بود.
تا اینکه به سرعت انواع اتصالات فیبر نوری با تنوع بسیار ازطرف سازندگان تولید شده و بهترین آنها توسط استانداردهای بین المللی مورد تائید قرار گرفت. کانکتورهای فیبر نوری در رده اول این تولیدات قرار داشت‌که به تناسب تجربیات قبلی برای اتصالات در صنعت برق خیلی سریع رشد کرده و در انواع و اقسام مدل ها عرضه شدو این روند هم چنان بدون توقف‌درحال بهینه سازی و تغییرات برای اتصالات آسان تر، سریع تر و کم حجم تربا کیفیت بالا ادامه دارد. با ظهور و گسترش مراکز داده ( data centers ) در دهه 2000 مدیریت صدها یا هزاران کانکتور تک ویا جفتی فیبر نوری به یک چالش تبدیل شد. به همین دلیل راهکارهای دقیق ذخیره‌سازی و مسیریابی برای تطبیق حجم بالای اتصالات در فضاهای تنگ و کوچک ایجاد شد.
دراین مطلب از وبلاگ شرکت فارس می خواهیم در باره ساختار انواع کانکتورها برای‌کابل های فیبر نوری صحبت کنیم، که بدلیل تنوع بالای آنها، این مقاله را در دو قسمت، در دسترس شما قرار خواهیم‌داد، در ادامه با ما همراه باشید.
شرکت فارس مشاوره و طراحی و اجرا و بهینه سازی و پشتیبانی پروژه های فیبر نوری را انجام می دهد.
کانکتورهای فیبر نوری
کانکتور فیبر نوری رابط ویا قطعه‌ای اصطلاحاً به شکل نری است و در انتهای کابل فیبر نوری‌نصب می شودکه امکان اتصال یا قطع ارتباط سریع تررا نسبت به اتصال یا Splicing ایجاد می‌کند. کانکتور، هسته فیبر را به صورت مکانیکی برای عبور موفق نور، تراز می‌کند. بنابراین کانکتور فیبر نوری تأثیر مهمی بر قابلیت انتقال و عملکرد سیستم وشبکه فیبردارد. یک کانکتورفیبر نوریِ با کیفیت، افت ناشی از انعکاس یا تراز ناصحیح فیبر را بسیار کاهش می‌دهد. تنوع کانکتورهای فیبر نوری زیاد است. کانکتورهای فیبرنوری‌دارای خصوصیات متفاوت، مزایا و معایب‌مختلف،کارایی و عملکرد متفاوت هستند. اما همه کانکتورها از سه جزء اصلی تشکیل شده‌اند:
فرول (Ferrule) بدنه کانکتور (Connector Body) و در نهایت وسیله اتصال
فرول Ferrule
فرول به عنوان مکانیزم هم‌ترازی عمل کرده وهسته فیبر شیشه‌ای رانگه می‌دارد و دارای یک مرکز توخالی جهت محکم نگه داشتن فیبر است. فرول‌ها عموماً از فلز، سرامیک یا پلاستیک با کیفیت ساخته می‌شوند.
بدنه کانکتور Connector Body
بدنه کانکتور به عنوان Connector Housing نیز شناخته می‌شود، فرول را نگه داشته و به پوشش و ملزومات دیگر فیبر، متصل می‌کند. جنس بدنه کانکتورها معمولا از فلز یا پلاستیک ساخته می‌شود.
وسیله اتصال Coupling Device
بخشی از بدنه کانکتور است که کانکتور را در محل اتصال به وسایل دیگر، مانند ماژول ترنسیور، به‌صورت متصل نگهداری می‌کند.
ویژگی‌های کانکتورهای فیبر نوری
هر کانکتور فیبر نوری داری دو پارامترغیرقابل‌چشم‌پوشی است:
- تلفات اضافی/تضعیفی: Insertion Loss/attenuation
- تلفات بازگشتی/انعکاسی: Return Loss/reflection
تلفات اضافی/تضعیفی: Insertion Loss/attenuation: میزان تلفات توان سیگنال بازگشت داده شده یا منعکس شده درکابل است و این مفهوم را بیان می‌کند که کانال یا لینک کابل کشی شده چقدر عملکردبهینه‌داردیک کانکتور فیبر نوری خوب، باید دارای این ویژگی ها باشد:
Insertion Loss پایین: هرچه Insertion Loss کمتر باشد، بهتر است. بطور کلی برای اطمینان ازعملکرد یک لینک ارتباطی با کیفیت، Insertion Loss نباید بیشتر از 0.5 dB باشد.
Return Los بالا: هرچه Return Loss بیشتر باشدInsertion Loss کمتر می‌شود.
قابلیت اطمینان بالا: در محیط‌های بیرونی، ممکن است نیاز باشد که کانکتورها در فضای باز یا زیرِ زمین قرار گیرند. برای اطمینان ازکیفیت انتقال نور در این محیط‌ها به کانکتورهایی با قابلیت بالا نیازمندیم.
سهولت در استفاده: از آنجایی‌که یک کانکتور شاید صدها بار مورد استفاده قرار گیرد، کانکتورهایی با نصب آسان کمک زیادی به صرفه جویی در زمان و بهبود کیفیت کار کاربران می‌کنند.طبق روش‌های طبقه بندی مختلف، کانکتورهای فیبر نوری را می‌توان به انواع مختلفی تقسیم کرد. به عنوان مثال، با توجه به سطح انتهایی پین کانکتورآن‌ها به UP ،PC و APC تقسیم می‌شوند. همچنین بر اساس روش‌های مختلف انتقال، کانکتورهای فیبر نوری به دو نوع سینگل مود(S/M) و مالتی مود (M/M)تقسیم می‌شوند. در مجموع درحدودبیش ازصدنوع‌کانکتور فیبر نوری به بازار معرفی شده است. در تصویر زیر تعدادی از کانکتورها که در بازار این صنعت پیشرو بوده‌اند نشان داده شده است.
شاخص های دیگر کانکتورهای فیبر نوری
همانطور که در بالا اشاره شد کانکتور های‌کابل فیبر نوری بسیارمتنوع هستند و از این رو درهرشکل وحالتی‌که تولید شده‌باشند برای کابل های مالتی مود چند حالته (M/M) یا سینگل مود تک حالته(S/M) می توانند دارای فرول های مسطح یا سطح فیزیکی صاف باشند(که به عنوان PC یا UPC نیز شناخته می شوند) همچنین در ساختار نهایی برای استفاده کاربر می توانند به صورت تکی یا جفتی کنار هم باشند، در ضمن رنگ کانکتورهای فیبرنوری هم متنوع است. با این حال، وجود یک‌رنگ‌برای دونوع‌مختلف از مشخصات ممکن است کمی شماراسردرگم کند، ولی کانکتورهای فیبرنوری‌اکثراً قابل‌شناسایی‌هستند، مثلاًبرای‌نوع (SC) معمولاً کانکتورهای مالتی مود(M/M) پلاستیک شیری رنگ یا طوسی رنگ و برای کانکتورهای سینگل مود(S/M) آبی رنگ و برای مدل های (APC) سبز رنگ هستند البته این رنگ بندی و جنس کانکتورها می تواند برای کانکتوری مثلاً با نوع (FC) کاملا متفاوت بوده و فلزی باشد.
برای نمونه به رنگ بندی این کانکتورها برای مدل SC دقت کنید:
همانطور که متوجه شدید، مبحث مرتبط با کانکتورهای فیبر نوری و در ادامه روند تولید و بهینه سازی آنها و کانکتورهای نوظهور همانند کانکتورهای MTP/MPO بسیار فراتر از آن است که دریک مقاله بتوانیم تمام ابعاد آن را تشریح کنیم، شما برای آشنایی بیشتر با انواع کانکتورهای فیبرنوری می توانید به زودی به قسمت دوم این مقاله مراجعه کنید، آنجا در باره انواع کانکتورهای فیبرنوری سخن خواهیم گفت، همچنین می توانید به بخش کتب و نشریات شرکت فارس مراجعه کرده و بامطالعه کتاب ها و نشریات منتشر شده توسط شرکت فارس به اطلاعات خود در این زمینه بیافزائید.
شرکت فارس با انتشار مقالات تخصصی در وبلاگ برای حوزه زیر ساخت فناوری اطلاعات و ارتباطات بر آن است تا علاوه بر ارتقای دانش فنی و به روز رسانی اطلاعات تیم فنی خود، سهمی بسیار کوچک برای آموزش درراستای اعتلای دانش فنی برای زیر ساخت شبکه های فناوری اطلاعات و ارتباطات داشته باشد.