Différences entre les cordons de raccordement à fibres optiques à interface PC, UPC et APC

Dans les systèmes de communication par fibre optique, le type de polissage des interfaces des cordons de raccordement en fibre optique a une incidence directe sur les principaux paramètres de performance tels que perte d'insertion (atténuation du signal pendant la transmission) et perte de retour (réflexion indésirable du signal). Parmi les normes de polissage les plus courantes - PC, CUPet APC-Chacun d'entre eux diffère par sa conception structurelle, ses caractéristiques de performance et ses scénarios d'application. Cet article détaille leurs principales différences afin de guider le choix d'une solution adaptée à des cas d'utilisation spécifiques.

1. Interface PC : Contact physique

Définition et caractéristiques structurelles

Le PC (Physical Contact) est la norme de polissage d'interface de fibre la plus basique, conçue pour minimiser les espaces d'air entre les ferrules céramiques (le composant central qui aligne les cœurs de fibre). Ses principales caractéristiques structurelles sont les suivantes

• Polissage microsphérique: La face d'extrémité de la virole en céramique est polie en une légère forme convexe micro-sphérique. Cette conception garantit que le cœur de la fibre (généralement 9μm pour le monomode ou 50/62,5μm pour le multimode) repose sur le "pic" de la surface convexe.
• Réduction de la lame d'air: Lorsque deux interfaces PC sont accouplées, la convexité micro-sphérique presse fermement les embouts l'un contre l'autre, éliminant ainsi les espaces d'air entre les faces frontales. Les espaces d'air sont une cause majeure de perte d'insertion et de réflexion du signal, de sorte que cette conception améliore directement l'efficacité de la transmission.

Caractéristiques de performance

• Perte d'insertion (IL): Typiquement ≤ 0,25 dB. Cette faible atténuation permet au PC de s'adapter à la plupart des liaisons par fibre optique à usage général.
• Perte de retour (RL): Généralement ≥ 35 dB. Bien qu'il soit efficace pour réduire la réflexion, il n'est pas optimisé pour les scénarios nécessitant une réflexion ultra-faible.

2. Interface UPC : Contact ultra physique

Définition et caractéristiques structurelles

L'UPC (Ultra Physical Contact) est une version améliorée de la norme PC, développée pour améliorer encore l'intégrité du signal pour les applications à grande vitesse ou à large bande passante. Ses améliorations structurelles sont les suivantes

• Une précision de polissage affinée: S'appuyant sur la conception micro-sphérique du PC, UPC utilise des techniques de polissage avancées pour créer une surface de contact avec la peau. surface d'extrémité plus uniforme et plus lisse. La convexité de la virole est optimisée pour assurer un contact encore plus étroit entre les interfaces d'accouplement.
• Finition de surface supérieure: Les interfaces UPC ont une surface 光洁度 (lisse) supérieure à celle du PC. Cela réduit les micro-rayures ou les irrégularités sur la face d'extrémité de la férule, qui peuvent entraîner une perte d'insertion ou une réflexion supplémentaire.
• Face frontale en forme de dôme: Visuellement, les embouts UPC semblent plus "arrondis" à la pointe que les embouts PC, ce qui garantit que le noyau de la fibre s'aligne parfaitement avec le noyau d'accouplement.

Caractéristiques de performance

• Perte d'insertion (IL): Typiquement ≤ 0,15 dB. Ce chiffre est inférieur de 40% à celui du PC, ce qui rend l'UPC idéal pour les réseaux à grande vitesse (par exemple, 100G/400G Ethernet) où une atténuation minimale du signal est essentielle.
• Perte de retour (RL): Généralement ≥ 40 dB. La surface plus lisse et le contact plus étroit réduisent considérablement la réflexion, ce qui permet à l'UPC de convenir aux systèmes optiques sensibles.

3. Interface APC : Contact physique angulaire

Définition et caractéristiques structurelles

L'APC (Angled Physical Contact) est une norme de polissage spécialisée conçue pour éliminer la réflexion indésirable du signal, une exigence essentielle pour les systèmes analogiques ou numériques à haute sensibilité. Sa conception unique comprend

• Face frontale coudée à 8: Contrairement aux surfaces d'extrémité plates/micro-sphériques du PC/UPC, les embouts APC sont polis à une profondeur de 0,5 mm. Angle de 8 par rapport à l'axe de la fibre. Cet angle redirige la lumière réfléchie vers la gaine de la fibre (au lieu de la renvoyer vers la source lumineuse), où la gaine absorbe la lumière parasite.
• Contact physique étroit: Malgré l'angle, les interfaces APC nécessitent toujours un alignement précis et un contact étroit entre les embouts pour maintenir une faible perte d'insertion. La conception angulaire ne compromet pas la qualité de la connexion physique.

Caractéristiques de performance

• Perte d'insertion (IL): Typiquement ≤ 0,3 dB. Légèrement plus élevé que le PC/UPC en raison de la face d'extrémité inclinée (qui augmente la complexité de l'alignement), mais toujours dans des limites acceptables pour la plupart des applications professionnelles.
• Perte de retour (RL): ≥ 50 dB (souvent jusqu'à 60 dB). Il s'agit du taux de réflexion le plus faible des trois normes, ce qui rend l'APC irremplaçable pour les systèmes sensibles à la réflexion (par exemple, CATV, FTTH PON et transmission optique analogique).

Tableau comparatif : PC vs. UPC vs. APC

Scénarios d'application

Le choix de la bonne norme dépend des exigences de performance du système :

• PC: Convient pour scénarios polyvalents et peu coûteux où la réflexion n'est pas une préoccupation essentielle. En voici quelques exemples :
  • Les anciens réseaux locaux d'entreprise (1G/10G Ethernet).
  • Réseaux d'accès aux télécommunications de base.
  • Liaisons par fibre optique intérieures à courte distance (par exemple, entre les commutateurs d'un petit centre de données).
• CUP: Idéal pour systèmes numériques à grande vitesse et à large bande passante nécessitant une atténuation minimale. Voici quelques exemples :
  • Liaisons dorsales des centres de données (100G/400G/800G Ethernet).
  • Informatique en nuage et réseaux de transmission de données volumineuses.
  • Réseaux de stockage (SAN) à haute performance.
• APC: Obligatoire pour les systèmes sensibles à la réflexion du signal. En voici quelques exemples :
  • les réseaux CATV (télévision par câble) (les signaux analogiques sont très sensibles à la réflexion).
  • Systèmes FTTH PON (Passive Optical Network) (par exemple, GPON/EPON).
  • Capteurs optiques analogiques et équipements d'imagerie médicale.

Méthodes d'identification

Pour éviter les interfaces mal assorties (qui peuvent entraîner des pertes importantes ou des dommages), les normes industrielles utilisent un code couleur pour les capuchons des cordons de brassage (la gaine de protection autour de la virole) :

• PC: Généralement bleu ou incolore bottes (pas de couleur normalisée, mais le bleu est courant pour le monomode).
• CUP: Typiquement bleu ou blanc (compatible avec le PC pour la compatibilité dans certains systèmes, mais vérifié par les spécifications de performance).
• APC: Universellement vert Il s'agit de la norme de couleur la plus stricte pour éviter toute utilisation accidentelle dans des systèmes non sensibles à la réflexion.

Conclusion

Les interfaces PC, UPC et APC ne sont pas interchangeables : leur conception et leurs performances sont adaptées à des cas d'utilisation spécifiques. Pour une utilisation générale rentable, l'interface PC est suffisante ; pour les réseaux numériques à haut débit, la faible atténuation de l'interface UPC est préférable ; et pour les systèmes critiques en termes de réflexion, tels que les systèmes CATV ou FTTH, l'interface APC est indispensable. Comprendre ces différences permet de garantir une qualité de signal optimale, de réduire les temps d'arrêt du réseau et de prolonger la durée de vie des équipements à fibre optique.