Статьи

К списку статей

Что нужно знать о волоконной оптике?

Как же определить - какой соединитель нужен в конкретной ситуации?

Сравним диаграммы потерь.
В ПТ ПЛЮС выпускаются оптические шнуры, оконцованные коннекторами всех перечисленных типов, следовательно, имеется и статистика прямых потерь в различных соединителях. Рассмотрим потери в многомодовых соединителях FC, ST, SC (рис. 7). Длина шнуров - 3 метра, что позволяет говорить о потерях именно на стыке волокон, т.е. в самом разъеме. Использовалась схема замеров с измерительным шнуром.
Рис. 7. Потери в многомодовых соединителях
Волоконно-оптические соединители
Все соединители соответствуют ТУ 25904174.01-03 (Шнуры оптические соединительные, розетки и аксессуары серии "Униоптик"), в соответствии с которыми типичные потери для многомодового соединения составляют 0,1 дБ, а максимальные - 0,3 дБ.
Однако на диаграмме видно, что результаты у FC лучше, чем у ST и SC, и это понятно: разъем FC имеет надежную металлическую розетку, прочную гайку с резьбой М8х0.75; при этом его наконечник не связан жестко с корпусом и хвостовиком, как это имеет место у разъема ST. Недаром именно соединитель FC в соответствии с ТУ - единственный типа ОС-РБ (бортовой). Все остальные - стационарные (ОС-РС), и об этом надо помнить.
Интересно, что некоторые достаточно известные западные фирмы в своих каталогах помещают абсолютно одинаковые гистограммы потерь для различных типов многомодовых разъемов, что маловероятно из-за конструктивных различий.
Теперь сравним потери в соединителях второго поколения, или в SFF-разъемах типа LC и MT-RJ (рис. 8).
Рис. 8. Потери в соединителях SFF (LC-SM, MT-RJ-MM, LC-MM)
Проблемы MT-RJ
Соединитель LC построен по классической схеме, малые размеры коннекторов обеспечивают стабильность их взаимного расположения в розетке. Надежная фиксация коннекторов в розетке осуществляется защелкой RJ-типа. В результате - малые потери.
Соединитель MT-RJ - дуплексный разъем. Волокна вклеиваются прямо в прямоугольные пластмассовые подпружиненные наконечники. Разъем несимметричен, имеет плоские торцы, длинные размерные цепочки, которые суммируют погрешности изготовления. Что получилось в результате - видно на диаграмме.
Если график потерь в соединителях LC имеет малые значения и форму, близкую к Гауссову распределению (основная погрешность практически одна - несоосность отверстия в наконечнике, остальные мало влияют на результат), то распределение потерь в разъеме MT-RJ беспорядочно, да и сами потери выше. Впрочем, оба разъема позволяют выдерживать уровень, заданный в ТУ.
Проблемы MT-RJ усиливаются тем, что покупатель зачастую путает при заказе тип нужного ему коннектора (со штифтами или отверстиями), особенно если шнуры затем соединяются в проходной розетке. Отверстия легко забиваются при неосторожной эксплуатации, промывать их сложно, освободить от частиц, застревающих в отверстии, практически невозможно. Протирка торцов волокон, расположенных между штифтами - еще одна проблема.
За прошедшие годы ряд крупных фирм США признал LC лучшим соединителем SFF.
Так почему же в России появляется все больше разъемов MT-RJ, а недавно на одной из АЭС (!) решили ставить оптическую сеть на разъемах SMA, которые даже в России считались устаревшими еще в начале 90-х годов? К сожалению, известны и еще более опасные попытки применения простеньких офисных соединителей в бортовых сетях сложной и дорогостоящей техники.
Поведение зарубежных поставщиков понятно: сбыть лежалый товар, выдавая его за чудо технического прогресса - в обычаях Европы. Но почему, экономя единицы, а то и доли процента от стоимости проекта, наши разработчики закладывают такую аппаратуру и шнуры в свои схемы? Чего здесь больше - незнания, равнодушия, корысти?
Такой бездумный переход на любые предлагаемые разъемы не просто неоправданно увеличивает номенклатуру применяемых в России ВОС, но и снижает надежность и долговечность сетей. И это притом, что соединители первого поколения отличаются очень высокой надежностью. Убедиться в этом несложно - достаточно познакомиться с техническими условиями на изделия.
Что могут выдержать соединители, построенные по классической схеме?
Не так давно в процессе типовых испытаний, проводившихся при переходе на комплектующие от Corning, мы решили ужесточая параметры до момента выхода изделий из строя. Двадцатикратный термоудар (перепад температуры в диапазоне от -60°С до +85°С в течение 5 минут и выдержкой по 1 часу) практически никак не повлиял на параметры шнуров, выполненных на миникабеле длиной 3, 5 и 10 м и диаметром 3 мм. Шнуры, оконцованные коннекторами FC и SC, показывали отклонение не более 0,17 дБ от первоначальных значений потерь, причем далеко не всегда это было увеличение; нередко имело место даже некоторое снижение прямых потерь. Дальнейший подъем температуры дал те же результаты и был прекращен после размягчения и начала слипания оболочки кабеля (прочная и термостойкая пластмасса, применяемая для корпусных деталей разъемов - например, SC - выдерживает температуру до 150°С без последствий).
Сжечь кабель открытым огнем мы не пытались - кабель типа FRNC не горюч.
Синусоидальная вибрация от 10 до 1250 Гц (возможности стенда и предельные требования к бортовой аппаратуре) также не смогла разрушить ВОС, установленные на макете лицевой панели. Дополнительные потери не превысили 0,2 дБ, что соответствует как российским, так и европейским требованиям, причем резонансы соединителя FC (и его пики потерь) возникали на частотах до 200 Гц. У пластмассового разъема SC резонанс практически отсутствовал.
Соединители без последствий выдержали одиночные удары с ускорением 1000 G (и это - без амортизаторов, которые обычно стоят на бортовой аппаратуре!).
Повышенная до 100% влажность в сочетании с температурой +40°С на соединители тоже не влияет.
Так что повторим еще раз - соединители первого поколения очень надежны.

Можно ли измерить надежность соединителя?

Европейские стандарты IEC предъявляют к ВОС достаточно мягкие требования по механическим и климатическим параметрам, но зато жестко оценивают такие параметры торца, как радиус при вершине, заглубление (или возвышение) волокна над торцевой поверхностью наконечника (undercut), смещение вершины наконечника относительно оси оптического волокна (offset). Именно эти отклонения формы торца от номинала резко снижают надежность изделия в процессе случайного соединения (причем не всегда это определяется сразу); значит, снижается и надежность всей сети. А если таких соединений несколько? Ведь известно, что прочность всей цепи определяется самым слабым звеном:
В нашей стране контроль геометрических параметров торца еще не стал обязательным для оптических шнуров, применяемых во Взаимоувязанной сети связи России, и только принятие Министерством соответствующего Руководящего Документа (РД), определяющего основные требования к шнурам, сможет хоть как-то приравнять российские сети к общепринятым стандартам. Сегодня в РФ такой контроль, внедрен только на трех предприятиях - в ПТ ПЛЮС, ТКС, а также в ССКТБ ТОМАСС, осуществляющем сертификацию оптических шнуров.
Именно поэтому в последнее время значительная часть изготовителей оптических соединительных шнуров, пользуясь неразберихой в терминах и определениях продукции, дает своим изделиям какое-либо иное наименование и уже на законных основаниях проводит их сертификацию где угодно, но не в ССКТБ ТОМАСС.
Встречаются порой и такие заверения: "Мы регулярно тестируем свою продукцию в ведущих западных фирмах". Раз в полгода? А хорошо бы - хоть несколько раз в смену, и не в Европе, а на своем производстве. Потребитель чувствовал бы себя увереннее.
Почему надо измерять геометрию торца? Как избыточная полировка, так и смещение вершины наконечника на одном (контролируемом) шнуре (рис. 9) могут не сказаться на прямых и возвратных потерях в процессе контроля ОТК - ведь второй (измерительный) шнур имеет практически идеальную форму торца (рис. 10). А если в реальной сети встретятся два шнура, прошедшие ОТК на пределе допуска? Такая суммарная погрешность дает прибавку прямых потерь до 0,3 дБ, а возвратные потери с приемлемых 45 дБ упадут до 11: 14 дБ, что в большинстве современных одномодовых линий связи недопустимо.
В результате, чтобы избежать рекламаций, фирмы, не имеющие аппаратуры для контроля торца, стараются закончить полировку чуть раньше, оставляя торец волокна хотя бы на 1 мкм над поверхностью наконечника (рис. 11). Но в этом случае пружины коннекторов сжимают с усилием 12 н уже не наконечники, а только торцы волокон диаметром 125 мкм; давление на них при этом достигает около 10 000 атмосфер. Когда разрушится такое соединение - завтра или через несколько лет - не сможет сказать никто.
Рис. 9. Плохая геометрия торца - волокно переполировано (микроинтерферограмма, компьютерная обработка) Рис. 10. Хорошая геометрия торца Рис. 11. Плохая геометрия торца - волокно недополировано (микроинтерферограмма,
компьютерная обработка)
Надежность соединителя Идеальную форма торца Волокно недополировано
Регулярный контроль геометрии торца (например, один шнур из каждой закладки на шлифовке) позволяет держать параметры техпроцесса в норме и сделать надежность соединения предсказуемой.
Итак, что должен иметь каждый паспорт оптического шнура - сегодня и завтра?
Прежде всего - паспорт шнура, в котором указаны:
  • Название предприятия - изготовителя
  • Номер сертификата соответствия (только в этом случае Вы можете проверить, на какую продукцию выдан сертификат и не истек ли срок его действия на момент продажи)
  • Наименование продукции (например, шнур оптический соединительный)
  • Длина кабеля
  • Тип коннектора порта 1 и тип полировки (например, FC SPS)
  • Тип коннектора порта 2 и тип полировки (например, SC SPS)
  • Тип кабеля (например, simplex Х3 мм)
  • Прямые потери 1 и 2 порта
  • Возвратные потери 1 и 2 порта (для одномода)
  • Длина волны, на которой проведены измерения
  • Дата контроля
  • Подпись контролера и штамп ОТК
  • Адрес, телефон, (факс, e-mail) поставщика.
Это - минимальные требования дня сегодняшнего. А что нас ждет завтра?
Возможно, уже очень скоро от поставщика будут требовать приложение к паспорту шнура - паспорт торца коннектора, в котором указываются:
  • Тип коннектора
  • Радиус торца наконечника (и указание о годности по этому параметру)
  • Заглубление волокна (undercut) и указание о годности
  • Смещение вершины наконечника (offset) и указание о годности
  • Шероховатость поверхностей торца наконечника и волокна (в нм)
  • Подпись контролера и штамп ОТК, дата контроля
Желательна также ссылка на систему менеджмента качества, принятую на предприятии-изготовителе (например, наличие сертификата ИСО 9001).

Перспективы: на что ориентироваться?

Для этого сначала ответим на вопрос - для чего приобретаются соединители? Если это локальная офисная сеть с невысокими скоростями передачи, максимальное время жизни которой - смена двух поколений компьютеров, т.е. 5 - 7 лет, то подойдут любые современные соединители, и здесь главным вопросами станут цена (FC - сложнее и надежнее, но и дороже) и взаимозаменяемость при ремонте.
Если монтаж предстоит на сетях дальней связи и (или) стоять им надо долго - следует применять надежный и (немаловажно для России!) прочный FC. Если прочность не так важна - подойдут SC и LC (а LC еще и поможет сэкономить место в аппаратуре).
На подвижных бортах у FC практически нет альтернативы.
Если ориентироваться только на низкие цены устаревшей западной аппаратуры, и покупать совместимые с ней соединительные шнуры, редко применяемые в России (например, тот же разъем SMA), то через три-пять лет Вы можете иметь проблемы с заменой вышедшего из строя изделия. Конечно, со временем Вы их найдете, но поставка может растянуться на 4:8 недель, обойдется втридорога, да и возьмется за это далеко не всякая фирма.
Наиболее востребованными в России сегодня являются соединители типов ST, FC, SC. Все активнее продается LC. Есть спрос и на MT-RJ, но уже понятно, что соединителем №2 в мире ему не стать. Из востребованных сегодня соединителей первого поколения быстрее всего (но еще нескоро) уйдет с российского рынка ST.

В. Репин, гл. инженер ЗАО ПТ ПЛЮС,
В. Шеховцева, исследоватеь кафедры ЛС, СПбГУТ
"Алгоритм Безопасности" № 4, 2005 год.

Кабель и провод

Внешний вид П-274 (500 м) Внешний вид П-274 (500 м)
для полевой связи
5 463

Производитель Разные производители
Внешний вид КСПВ 4х0,5 (200м) Внешний вид КСПВ 4х0,5 (200м)
Кабель с однопроволочными 4 жилами, D-внешний = 3,4 мм, D-жил = 0,5 мм (200 м бухта)
5 544

Производитель Паритет
Внешний вид КПСнг(А)-FRLS 1х2х0,2 Внешний вид КПСнг(А)-FRLS 1х2х0,2
Кабель огнестойкий, оболочка из безгалогенной полимерной композиции
7 116

Производитель СегментЭнергоКабель
Внешний вид РК-75-2-11 Внешний вид РК-75-2-11
Кабель коаксиальный однопроволочный с полиэтиленовой изоляцией, D-внешний = 3,3 мм, R = 75 Ом, с оплеткой 92%
8 050

Производитель Разные производители
Внешний вид ШВВП 2х0,75 (200м) Внешний вид ШВВП 2х0,75 (200м)
Провод с медной многопроволочной жилой, с изоляцией из ПВХ-пластиката, в оболочке из ПВХ-пластиката (бухта 200м)
9 200

Производитель Паритет
Внешний вид ПВС 2х1,5 Внешний вид ПВС 2х1,5
Провод силовой многопроволочный, гибкий, в полвинилхлоридной оболочке, 2 скрученные медные жилы в ПВХ изоляции, гибкий, Uраб.до 380 В, Sжил.=1,5мм2, tраб.-25...+40°С
15 755

Производитель Разные производители
Внешний вид КПСнг(А)-FRLS 1х2х1,0 Внешний вид КПСнг(А)-FRLS 1х2х1,0
Кабель огнестойкий, оболочка из безгалогенной полимерной композиции
19 079

Производитель СегментЭнергоКабель
Внешний вид КПСВВнг(А)-LS 2x2x0,5 Внешний вид КПСВВнг(А)-LS 2x2x0,5
Кабель монтажный для ОПС, не поддерживающий горения, пониженной пожароопасности с низким газо и дымовыделением, 2 пары, D-внешний=5,2х8,8 мм, D-жил=0,8 мм (красный)
19 522

Производитель Разные производители
Внешний вид КСПВГ 10х0,12 (200м) Внешний вид КСПВГ 10х0,12 (200м)
КСПВГ 10х0.12 кабель с многопроволочной медной жилой (бухта 200 м)
Доступно: 1100 м.
5

Производитель Паритет
Внешний вид КСВВ 12х0,4 (200м)П Внешний вид КСВВ 12х0,4 (200м)П
КСВВ 12х0,4 Кабель с однопровол. медной жилой, не распростр.горение при одиночной прокладке (200м)
Доступно: 200 м.
6

Производитель Разные производители
Найдено товаров: 540
1 2 3 4 5

Возврат к списку

Создание проекта системы видеонаблюдения всего за несколько минут;
Все РЕАЛЬНО: в т.ч. сектора наблюдения, параметры кабельных трасс;
Загрузка готовых планов и их масштабирование;
Спецификация обрудования и смета создается автоматически;
Дружелюбный интерфейс;
Индивидуальные настройки программы и оборудования.
Техподдержка встроена непосредственно в программу.
Регистрация занимает одну минуту.

ОТ ЗАПРОСА ДО ОФОРМЛЕННОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ - 15 МИНУТ