Обзор оптических патч-кордов

Оптический патч-корд – это соединительный шнур, выполненный из оптического волокна с защитной буферной оболочкой и оконцованный с двух сторон разъёмами для подключения.

Оптические соединительные шнуры (сокр. ШОС) предназначены для подключения к коммутационно-распределительным устройствам (оптические мультиплексоры, делители, коммутационный шкаф), оконечному или терминальному оборудованию (встроенные приёмопередатчики, трансиверы, КТВ-приёмники, абонентские терминалы – ONT), контрольно-измерительной аппаратуре (измерители мощности, рефлектометры, спектр анализаторы и т.д.).

Рассмотрим основные характеристики патч-кордов.

Тип волокона

Основная характеристика патч-кордов – это тип оптического волокна, на базе которого он сделан. Как известно, используемые в телекоммуникациях волокна делятся на многомодовые и одномодовые.

Наиболее распространённые категории многомодовых волокон это ОМ2, ОМ3, ОМ4. Каждой категории присвоен свой цвет, в который окрашивается оболочка кабеля. Таким образом, увидев цвет патч-корда сразу понятна категория и тип волокна, что значительно облегчает процесс коммутации оборудования.

С ростом скоростей, многомодовые волокна дорабатывались для соответствия новым требованиям рынка. Волокна ОМ1 (оранжевый) использовались для организации соединений со скоростью 100 Мбит/с. Для соединений 1.25 Гбит/с была разработана категория ОМ2 (оранжевый), которая обеспечивает передачу на 550 м. Появление категории ОМ3 (бирюзовый) позволило наладить организацию каналов 10G на расстояние до 300-х метров. Соединения 25G и 40G уже используют категорию ОМ4 (фуксия), дальность передачи составляет 100 и 150 метров, соответственно.

Самое распространённое и часто используемое для производства оптических патч-кордов одномодовое волокно на данный момент – это G652.D. Эта категория волокон совместима со всеми одномодовыми трансиверами. Нужно отметить, что категория G652.D используется в основном на производственных площадках (ЦОД`ы, машинные залы, различные объекты связи).

Для использования в офисах и жилых помещениях используется категория G657.A. она отличается особой конструкцией, которая позволяет повысить стойкость к изгибам. Такие волокна можно согнуть на больший радиус без увеличения затухания. Минимальный радиус изгиба волокна G657.A составляет 10 мм, против 30 мм у G652.D. Благодаря этому свойству прокладка кабеля в помещении ощутимо упрощается.

За счёт того, что сердцевина G652.D и G657.A имеет одинаковый диаметр 9 микрон, такие волокна можно стыковать друг с другом без потери качества в месте стыка. Они полностью совместимы между собой. Каждая из категорий также имеет собственную цветовую маркировку, для G652.D используется желтый цвет, а для G657.A белый.

Подробнее ознакомиться со всеми типами оптических волокон Вы можете по ссылке.

Типы кабеля

Наиболее распространённый вид кабеля – симплексный (Simplex). Он представляет собой одно оптическое волокно в защитной оболочке диаметром 0,9 мм, вдоль которого проходят кевларовые нити, а снаружи эта структура покрыта защитной ПВХ оболочкой диаметром 2 мм или 3 мм. Кевларовые нити в кабеле обеспечивают прочность на разрыв соединительного шнура.

Диаметр защитной оболочки в большей степени зависит от требований и задач, так как патч-корды с буфером 3 мм наиболее распространены и немного дешевле своих 2 мм аналогов, которые в свою очередь удобны при плотной компоновке оборудования в стойке. Это удобство связано с простотой в укладке и меньшим занимаемым объем, а значит, таких шнуров в один кабельный органайзер можно уложить больше.

Второй тип кабеля – дуплексный (Duplex). Он представляет собой два симплексных шнура, оболочки которых соединены друг с другом по всей длине.

Дуплексные патч-корды удобны для соединения пары оптических портов, как например у двухволоконных трансиверов, т.к. для соединения их с ответным трансивером или с распределительным шкафом, требуется только один шнур. Для удобства коммутации дуплексных патч-кордов каждое волокно маркируется своей буквой или цифрой, это позволяет не путать полярность коннекторов или разъёмы при подключении к портам оборудования.

Типы коннекторов

Коннектор или оптический разъём – это устройство, предназначенное для прецизионного механического соединения оптических волноводов друг с другом. Существует несколько типов коннекторов, мы перечислим самые популярные из них.

LC коннектор (Lucent Connector) один из наиболее распространённых. Разъём использует ферулу диаметром 1,25 мм, благодаря чему обладает наиболее компактными размерами. Как следствие на панели устройства или оптического кросса можно разместить большее количество оптических портов и сократить используемое стоечное пространство. Необходимо отметить, что малый диаметр ферулы имеет меньший жизненный ресурс – такой разъём проще вывести из строя.

Коннектор SC (Subscriber Connector) – один из наиболее популярных типов разъёмов. Как следует из названия, он разработан для абонентских сетей доступа. Коннектор SC широко применяется в оптических кроссах, а так же абонентском оборудовании, например медиаконвертерах, PON трансиверах и абонентских терминалах (ONT). Система фиксации вилки в розетке имеет больший ресурс и максимально упрощена для эксплуатации. Разъём оснащается ферулой 2,5 мм, что также способствует большему ресурсу и снижает требования к процессу изготовления.

Коннектор FC (Ferrule Connector) – предназначен для важных соединений или контрольно-измерительного оборудования. Основное отличие заключается в фиксаторе. Вместо защёлки используется гайка, которая закручивается после подключения. Такой способ фиксации позволяет полностью исключить случайное отключение коннектора. Но необходимо помнить, что чрезмерное усилие при закручивании может увеличить вносимое затухание. Для увеличения ресурса применяется ферула диаметром 2.5 мм.

Типы полировки оптических коннекторов

Оптические разъёмы так же обладают разной полировкой. В аналоговых линиях связи (сети КТВ) используется полировка APC (Angle Physical Contact). Для обозначения «косой» полировки разъёмы окрашивают в зелёный цвет. Такое название она получила из-за торца ферулы, который скошен на 8°. Такое техническое решение позволяет сократить обратное отражение, критически важное при передаче аналоговых сигналов.

В сетях передачи данных используется цифровая передача, она более помехоустойчивая. Требования к уровню обратного отражения ниже, поэтому вполне допустимо использовать «плоскую» полировку UPC (Ultra Physical Contact).
Важно помнить, что нельзя соединять разъёмы с разной полировкой. Таким образом, можно необратимо повредить коннекторы или адаптер, в котором они соединялись.

Важно помнить, что независимо от полировки и типа коннекторов, ферулы необходимо содержать в чистоте и использовать защитные колпачки. Чистота коннекторов влияет на качество передачи и стабильную работу канала связи.

Типы оптических соединительных шнуров

Соединительные шнуры условно можно разделить на две группы:

• Прямые оптические патч-корды;
• Переходные оптические патч-корды.

Патч-корд, который с обоих сторон оконцован одинаковыми коннекторами называется «прямой». Чаще всего такие используют для соединения двух трансиверов.

Но в некоторых случаях необходимо соединить оптические порты с разными видами коннекторов. Для этого используют переходные патч-корды. Они отличаются тем, что стороны оконечены разными типами коннекторов.

При выборе оптических патч-кордов необходимо учитывать основные параметры, такие как тип волокна и конструкция кабеля, требуемые оптические коннекторы и длина кабеля. Напомним, что при определение необходимой длины шнура нужно заложить некоторый запас, для того чтобы кабель не был натянут ни на одном из участков, но и слишком большой запас длины придётся где-то хранить, что будет вносить неудобства.