Различия между оптоволоконными патч-кордами с интерфейсом PC, UPC и APC

В волоконно-оптических системах связи тип полировки интерфейсов волоконных коммутационных шнуров напрямую влияет на такие ключевые показатели производительности, как вносимые потери (затухание сигнала при передаче) и обратные потери (отражение нежелательного сигнала). Среди наиболее распространенных стандартов полировки-PC, СКП, и БТР-Каждый из них отличается конструкцией, эксплуатационными характеристиками и сценариями применения. В этой статье подробно описаны их основные отличия, что позволит правильно выбрать подходящий вариант для конкретных случаев использования.

1. Интерфейс ПК: Физический контакт

Определение и структурные особенности

PC (Physical Contact) - это самый базовый стандарт полировки оптоволоконных интерфейсов, разработанный для минимизации воздушных зазоров между сопрягаемыми керамическими феррулами (компонент сердечника, который выравнивает сердцевины волокон). Его основные структурные характеристики включают:

• Микросферическая полировка: Торцевая поверхность керамического ферула отполирована до слегка микросферической выпуклой формы. Благодаря такой конструкции сердцевина волокна (обычно 9 мкм для одномодового или 50/62,5 мкм для многомодового) располагается на "пике" выпуклой поверхности.
• Уменьшение воздушного зазора: При сопряжении двух интерфейсов ПК микросферическая выпуклость плотно прижимает феррулы друг к другу, устраняя воздушные зазоры между торцевыми поверхностями. Воздушные зазоры являются основной причиной вносимых потерь и отражения сигнала, поэтому такая конструкция напрямую повышает эффективность передачи.

Характеристики производительности

• Вносимые потери (IL): Обычно ≤ 0,25 дБ. Благодаря такому низкому затуханию ПК подходит для большинства волоконно-оптических линий связи общего назначения.
• Возвратные потери (RL): Обычно ≥ 35 дБ. Несмотря на эффективность снижения отражения, он не оптимален для сценариев, требующих сверхнизкого отражения.

2. Интерфейс UPC: Ультрафизический контакт

Определение и структурные особенности

UPC (Ultra Physical Contact) - это усовершенствованная версия стандарта PC, разработанная для дальнейшего улучшения целостности сигнала в высокоскоростных или высокопропускных приложениях. Его структурные усовершенствования включают:

• Отточенная точность полировки: Опираясь на микросферический дизайн ПК, UPC использует передовые технологии полировки для создания более равномерная и гладкая торцевая поверхность. Выпуклость ферулы оптимизирована для обеспечения еще более плотного контакта между сопрягаемыми поверхностями.
• Превосходная обработка поверхности: Интерфейсы UPC имеют более высокую поверхность 光洁度 (гладкость), чем PC. Это позволяет уменьшить количество микроцарапин и неровностей на торцевой поверхности ферулы, которые могут вызвать дополнительные потери при вставке или отражения.
• Куполообразная торцевая поверхность: Визуально феррулы UPC выглядят более "закругленными" на кончике по сравнению с PC, что обеспечивает идеальное выравнивание сердцевины волокна с сопрягаемой сердцевиной.

Характеристики производительности

• Вносимые потери (IL): Обычно ≤ 0,15 дБ. Этот показатель на 40% ниже, чем у ПК, что делает UPC идеальным для высокоскоростных сетей (например, 100G/400G Ethernet), где минимальное затухание сигнала является критически важным.
• Возвратные потери (RL): Как правило, ≥ 40 дБ. Улучшенная гладкость поверхности и более плотный контакт значительно снижают отражение, что делает UPC подходящим для чувствительных оптических систем.

3. Интерфейс APC: Физический контакт под углом

Определение и структурные особенности

APC (Angled Physical Contact) - это специализированный стандарт полировки, разработанный для устранения нежелательных отражений сигнала - важнейшее требование для аналоговых или высокочувствительных цифровых систем. Его уникальная конструкция включает:

• Торцевая поверхность под углом 8°: В отличие от плоских/микросферических торцевых поверхностей PC/UPC, феррулы APC полируются под углом Угол 8° относительно оси волокна. Этот угол перенаправляет отраженный свет в оболочку волокна (а не обратно к источнику света), где оболочка поглощает рассеянный свет.
• Тесный физический контакт: Несмотря на угол, интерфейсы APC по-прежнему требуют точного выравнивания и плотного контакта между феррулами для поддержания низких вносимых потерь. Угловая конструкция не снижает качество физического соединения.

Характеристики производительности

• Вносимые потери (IL): Обычно ≤ 0,3 дБ. Немного выше, чем у PC/UPC, из-за угловой торцевой поверхности (что повышает сложность выравнивания), но все же в пределах допустимых значений для большинства профессиональных приложений.
• Возвратные потери (RL): ≥ 50 дБ (часто до 60 дБ). Это самый низкий показатель отражения среди трех стандартов, что делает APC незаменимым для систем, чувствительных к отражению (например, CATV, FTTH PON и аналоговая оптическая передача).

Сравнительная таблица: PC vs. UPC vs. APC

Сценарии применения

Выбор правильного стандарта зависит от требований к производительности системы:

• ПК: Подходит для недорогие сценарии общего назначения где рефлексия не является критической задачей. Примеры включают:
  • Устаревшие корпоративные локальные сети (1G/10G Ethernet).
  • Базовые сети телекоммуникационного доступа.
  • Оптоволоконные линии связи на короткие расстояния внутри помещений (например, между коммутаторами в небольшом центре обработки данных).
• СКП: Идеально подходит для высокоскоростные цифровые системы с высокой пропускной способностью требующих минимального затухания. Примеры включают:
  • Магистральные соединения центров обработки данных (100G/400G/800G Ethernet).
  • Облачные вычисления и сети передачи больших данных.
  • Высокопроизводительные сети хранения данных (SAN).
• БТР: Обязательно для системы, чувствительные к отражению сигнала. Примеры включают:
  • Сети кабельного телевидения (аналоговые сигналы очень чувствительны к отражению).
  • Системы FTTH PON (пассивные оптические сети) (например, GPON/EPON).
  • Аналоговые оптические датчики и оборудование для медицинской визуализации.

Методы идентификации

Чтобы избежать несовпадения интерфейсов (что может привести к большим потерям или повреждениям), в промышленных стандартах используется цветовая кодировка для ботинок коммутационных шнуров (защитная оболочка вокруг наконечника):

• ПК: Обычно синий или бесцветный ботинки (стандартный цвет не установлен, но для одномодового обычно используется синий).
• СКП: Обычно синий или белый Загрузка (соответствует ПК для совместимости в некоторых системах, но проверяется по техническим характеристикам).
• БТР: Универсальный зеленый ботинки - это самый строгий стандарт цвета, предотвращающий случайное использование в системах, не чувствительных к отражению.

Заключение

Интерфейсы PC, UPC и APC не являются взаимозаменяемыми - их конструкция и характеристики зависят от конкретных условий использования. Для экономически эффективного общего использования достаточно PC; для высокоскоростных цифровых сетей предпочтительнее использовать UPC, обеспечивающий низкое затухание; а для систем, критичных к отражениям, таких как CATV или FTTH, незаменим APC. Понимание этих различий обеспечивает оптимальное качество сигнала, сокращает время простоя сети и продлевает срок службы волоконно-оптического оборудования.