Едномодови оптични пач корди, многомодови оптични пач корди, Ултравиолетово-устойчиви оптични пач корди
Адаптивността на режима на окабеляване трябва да е съобразена с инсталационната среда. За въздушно окабеляване могат да се използват самоносещи джъмпери, за тръбопроводно окабеляване - небронирани джъмпери, за вътрешно окабеляване на таван - огнеупорни джъмпери, а в индустриална среда - бронирани маслоустойчиви джъмпери. Неправилните методи на окабеляване ще причинят повреда или влошаване на производителността на джъмперите. Например, петна от масло в индустриална среда могат да корозират обикновените обвивки, така че трябва да се използват маслоустойчиви материали (като нитрилен каучук).
Оптични параметри на производителността: Основното определящо качеството на предаване на сигнала
Оптичните параметри са основните показатели за измерване на производителността на оптичните влакнести джъмпери, пряко свързани със загубата, отражението и стабилността на оптичните сигнали по време на предаване, и са основният критерий за оценка дали даден джъмпер може да отговори на комуникационните изисквания.
Загубата при вмъкване се отнася до стойността на затихване на мощността на оптичния сигнал при преминаване през джъмпер, измерена в децибели (дБ). Неговата величина се определя съвместно от фактори като точност на подравняване на влакната, степен на съвпадение на сърцевината и гладкост на челните повърхности. Висококачествените оптични джъмпери могат да минимизират тази загуба. За едномодови оптични джъмпери с Единен печат (ЕПЦ) или АПК обработка на челните повърхности, загубата при вмъкване обикновено се изисква да бъде ≤0,3dB, а някои високопрецизни продукти могат да бъдат контролирани под 0,1dB. Поради по-големия диаметър на сърцевината на многомодовите оптични джъмпери, изискването за загуба при вмъкване е по-строго и загубата при компютър типовете челни повърхности трябва да бъде ≤0,2dB. В практически приложения, всяко намаление на загубата при вмъкване с 0,1dB може да удължи разстоянието за предаване на оптичния сигнал с приблизително 5 километра, поради което системите за комуникация на дълги разстояния имат изключително високи изисквания за загуба при вмъкване.
Загубата при отражение отразява степента на отражение на оптичните сигнали в точката на свързване. По-високата стойност показва по-малко отразена светлина, което води до по-малко смущения от източника на светлина и други оптични устройства. Основното изискване за загуба при отражение на едномодовите оптични джъмпери е ≥30dB. При високопроизводителни сценарии, Единен печат (ЕПЦ) крайните повърхности трябва да достигнат ≥50dB, а АПК крайните повърхности трябва да достигнат ≥65dB. АПК крайната повърхност, чрез дизайн с наклон 8°, може да насочва отразената светлина към обвивката, а не към посоката на източника на светлина, като по този начин се превръща в първи избор в системи, чувствителни към отражение, като Кабелен телевизионен канал и сателитни комуникации. Недостатъчната загуба при отражение може да причини смущения от суперпозиция на сигнала и в тежки случаи може да доведе до повреда на устройствата, източника на светлина.
Загубата, зависима от поляризацията (ПДЛ), описва разликата в затихването на джъмперите за оптични сигнали с различни състояния на поляризация. Колкото по-малка е стойността, толкова по-добра е консистентността на предаването на сигнала. Във високоскоростни (10 Гбпс и повече) комуникационни системи, ПДЛ трябва да бъде стриктно контролирана на ≤0,3 дБ; в противен случай това ще причини трептене на сигнала и увеличаване на процента на битови грешки. Този параметър е особено важен при кохерентна оптична комуникация и системи за поляризационно мултиплексиране, като пряко влияе върху капацитета на предаване и разстоянието на системата.
Честотната лента е уникален параметър на многомодовите оптични джъмпери, измерен в MHz·км, представляващ способността на влакното да предава високочестотни сигнали. Честотната лента на различните видове многомодови влакна варира значително: ОМ1 влакното има честотна лента от приблизително 200MHz·км при дължина на вълната 850nm, подходящо за предаване на къси разстояния под 100Mbps; честотната лента на ОМ2 влакното е увеличена до 500MHz·км, което може да поддържа предаване от 1Gbps; ОМ3 и OM4 влакната, чрез оптимизиране на разпределението на индекса на пречупване на сърцевината, имат честотна лента от съответно 2000MHz·км и 4700MHz·км при 850nm и могат да отговорят на изискванията за висока скорост от 10Gbps или дори 40Gbps. Недостатъчната честотна лента ще доведе до разширяване на сигналния импулс, ограничавайки скоростта на предаване и разстоянието.
Работната дължина на вълната определя приложимите сценарии на оптичния джъмпер. Едномодовите оптични джъмпери работят главно в диапазоните от 1310nm и 1550nm. Тези две дължини на вълната имат ниско затихване (съответно приблизително 0,35dB/км и 0,2dB/км) и са подходящи за предаване на дълги разстояния; многомодовите влакна се фокусират върху дължини на вълните 850nm и 1300nm. Дължината на вълната 850nm се превръща в първи избор в центровете за данни поради ниската цена на устройствата, а дължината на вълната 1300nm има по-малко затихване и може да поддържа предаване на малко по-големи разстояния. Специализираните оптични джъмпери, като например джъмперите за ултравиолетово предаване, могат да покриват диапазон от дължини на вълните от 350-1200nm, отговаряйки на нуждите от персонализиране в медицината, спектралния анализ и други области.
Параметри на механичната структура: ключът към осигуряване на надеждност на връзката
Механичните параметри определят физическите характеристики на свързване и адаптивността на монтажа на оптичните влакнести джъмпери, като пряко влияят върху ефективността на внедряване и дългосрочната стабилност на системата.
Изборът на тип конектор трябва да бъде адаптиран към сценария на приложение: ФК конекторите използват метално винтово закрепване, имат отлични антивибрационни характеристики и се използват често във външни ОФП стелажи и комуникации на дълги разстояния; тип СК има правоъгълен дизайн с щепсел, който е лесен за работа и широко използван в рутери, комутатори и друго оборудване; тип ЛК е само наполовина по-малък от СК, използва структура на заключване, подобна на RJ45, и се е превърнал в стандартен интерфейс за миниатюрни модули като СФП и СФП+, значително подобрявайки плътността на портовете на разпределителните рамки с висока плътност; тип СТ има кръгъл байонетен дизайн, който е бил широко използван в ранните локални мрежи и постепенно е заменен от ЛК и СК. Взаимозаменяемостта на различните конектори трябва да се контролира чрез строги размерни допуски, за да се гарантира съвместимост между продукти от различни производители.
Точността на обработка на формата на челната повърхност влияе пряко върху оптичните характеристики. компютър (физически контакт) челната повърхност е проектирана като сферична повърхност, за да се постигне физически контакт с оптичното влакно; Единен печат (ЕПЦ) челната повърхност има по-високо качество на повърхността благодарение на по-прецизна технология за полиране, а нейните показатели за затихване при вмъкване и затихване при отражение са по-добри от тези на компютър; АПК челната повърхност добавя ъгъл на наклон от 8°, базиран на Единен печат (ЕПЦ), комбиниран със специална технология за полиране, за да се постигнат оптимални показатели за затихване при отражение. Грешката на концентричност при обработката на челната повърхност трябва да се контролира на ≤5μm, а радиусът на кривината трябва да отговаря на спецификациите (едномодовият Единен печат (ЕПЦ) обикновено е 20-50mm), в противен случай затихването при вмъкване ще се увеличи рязко.
Броят на оптичните ядра се избира според изискванията за предаване. Едноядрените джъмпери се използват за еднопосочно предаване или двупосочно свързване на ДВУСТРОЙСТВО модули; двуядрените джъмпери са най-често срещаната конфигурация за двупосочна комуникация; многоядрените джъмпери (4-ядрени, 8-ядрени, 12-ядрени и др.) са подходящи за паралелни преносни системи, като например паралелни връзки на оптични модули в центрове за данни. Многоядрените джъмпери осигуряват съгласуваност между ядрата чрез прецизна технология за усукване на кабелите, като се избягват разлики в производителността, причинени от неравномерно усилие. В приложения с висока плътност, многоядрените МПО/МТП конектори могат да постигнат бързо свързване на 12 ядра, 24 ядра или дори 144 ядра, което значително подобрява ефективността на окабеляването.
Материалът на обвивката и външният диаметър влияят върху адаптивността към околната среда и удобството при монтаж на джъмперите. ПВЦ обвивката е с ниска цена, но отделя токсични газове при горене, подходяща за общи вътрешни среди; ЛСЖ (Ниско Дим Нула Халоген) обвивката отделя малко дим и не отделя халоген при горене и е задължително изискване за места с интензивно обслужване, като машинни отделения и подлези; ЕТФЕ обвивката има устойчивост на висока и ниска температура и химическа устойчивост на корозия, подходяща за промишлена среда. Външните диаметри на джъмперите обикновено са 0,9 мм, 2,0 мм и 3,0 мм: ултрафините джъмпери с дебелина 0,9 мм са подходящи за окабеляване с висока плътност, спестявайки място; джъмперите с дебелина 2,0 мм и 3,0 мм имат по-висока механична якост, по-добра устойчивост на опън и огъване и са подходящи за магистрални линии в машинни зали и външни връзки на къси разстояния.
Якостта на опън осигурява механичната безопасност на джъмперите по време на монтаж и употреба. Конвенционалните джъмпери трябва да издържат на сила на опън ≥100N (с изключение на джъмперите с диаметър Φ0,9 мм), а някои подобрени продукти могат да достигнат 15 Кгф (около 147 N). Якостта на опън се постига чрез проектиране на структурата на кабела, като например използване на армировка от арамидна прежда за обвиване на оптичното влакно, което предпазва сърцевината от разтягане под въздействието на външна сила. Ако опънът надвиши границата по време на монтажа, това ще причини микроогъване или дори скъсване на оптичното влакно, което ще доведе до трайно увеличаване на загубите.
Огъваемите характеристики определят възможността за окабеляване на джъмперите в тесни пространства, а минималният радиус на огъване е ключов индикатор. За статично огъване, джъмперите с диаметър Φ3.0 мм обикновено изискват ≥30 мм, а за динамично огъване (като например сценарии с често движение) ≥60 мм; ултрафините джъмпери с диаметър 0.9 мм имат по-добри характеристики на огъване, със статичен радиус на огъване от едва 5 мм, което отговаря на сложните нужди от окабеляване във високоплътни шкафове. Прекалено малкият радиус на огъване ще причини макрозагуби, водещи до рязко увеличаване на затихването на сигнала, което трябва стриктно да се избягва при изграждането на окабеляване.
Повторяемостта и взаимозаменяемостта осигуряват поддръжката на системата. След 1000 вмъквания и изваждания, вариацията на загубата при вмъкване на джъмпера трябва да бъде ≤0,2dB, а разликата в загубата при докинг между продукти от различни производители също трябва да бъде ≤0,2dB. Това изисква толерансът на размерите на конектора да се контролира на микронно ниво, грешката в диаметъра на щифта да е ≤0,5μm, а грешката във височината на челната повърхност да е ≤1μm. Добрата взаимозаменяемост позволява надграждане на системата и подмяна на компоненти без повторно калибриране, намалявайки разходите за експлоатация и поддръжка.
Параметри на адаптивност към околната среда: Осигуряване на стабилност в сложни сценарии
Параметрите на околната среда характеризират стабилността на работата на оптичните влакнести джъмпери при различни работни условия и са важни съображения за приложения в екстремни условия.
Работният температурен диапазон определя директно приложимите региони и сценарии на джъмперите. Конвенционалните джъмпери могат да работят нормално при -40℃ до +75℃, а продуктите, работещи с широк диапазон от температури, могат да бъдат разширени до -55℃ до +85℃, отговаряйки на нуждите на външни приложения в студени региони и индустриални среди с висока температура. Температурните промени ще причинят термично разширение и свиване на кабелните материали, което може да причини загуба на микроогъване на оптичните влакна. Висококачествените джъмпери могат да контролират промяната на затихването при температурни цикли до ≤0.2dB чрез съчетаване на материалите (като например комбинация от обвивки и армировки с различни коефициенти на разширение).
Устойчивостта на влага гарантира надеждността на джъмпера във влажна среда. При условия на +40℃ и 90-95% относителна влажност, след 240 часа тестване, вариацията на затихването при вмъкване трябва да бъде ≤0,2dB. В среда с висока влажност може да се стигне до корозия на металните части на конектора и стареене на обвивката. Следователно, в сценарии като подземни тръбни коридори и влажни зони на юг, трябва да се избират конектори със златно покритие (≥50μin) на повърхността и устойчиви на хидролиза материали за обвивка. Дългосрочната прекомерна влажност ще доведе до отклонение на затихването при вмъкване и ще съкрати експлоатационния живот на джъмпера.
Антивибрационните и удароустойчиви характеристики осигуряват стабилност на джъмперите в динамични среди. Вибрационните тестове изискват след вибрация с амплитуда от 0,75 мм (или ускорение от 10 G) в честотния диапазон от 10-500 Hz, промяната на затихването при вмъкване да е ≤0,1 дБ; ударните тестове изискват характеристиките да не се променят значително след свободно падане от 1,8 метра (или удар с ускорение от 15 G). В сценарии с чести вибрации, като например железопътен транспорт и индустриален контрол, трябва да се използват конектори с противоразхлабващи конструкции и бронирани обвивки, за да се предотврати разхлабването на връзката поради вибрации.
Огнеупорните характеристики се избират според изискванията за пожарна безопасност на монтажната среда. Джъмперите клас ОФНП (Оптичен Фибри Не-Проводим Пленум) са подходящи за зони с циркулация на въздуха, като например климатични и вентилационни канали, с отлични характеристики за забавяне на горенето и ниско димно отделяне; клас ОФНР (Оптичен Фибри Не-Проводим Щанга) е подходящ за вертикално окабеляване на шахти; клас СМ (Общи Кабел) се използва за общи вътрешни среди. Огнеупорните характеристики се проверяват чрез стандартни тестове като UL94 и IEC60332, за да се гарантира, че джъмперите не поддържат горене, имат ниска плътност на дима и ниска токсичност в случай на пожар, което осигурява време за евакуация на персонала и защита на оборудването.
Устойчивостта на атмосферни влияния е ключов показател за външните джъмпери, които трябва да издържат на ултравиолетово лъчение, ерозия от вятър и дъжд, както и температурни промени. Външните джъмпери обикновено използват черна Специалист по икономически въпроси обвивка, за да устоят на ултравиолетово стареене, да предотвратят ухапвания от гризачи и механични повреди през бронираните слоеве (като гофрирана стоманена броня), а конекторите приемат водоустойчив уплътнителен дизайн (ниво на защита IP68), за да осигурят дългосрочна стабилна работа в полеви условия. Недостатъчната устойчивост на атмосферни влияния ще доведе до напукване на обвивката и излагане на влакна, причинявайки повреди в системата.
Параметри на материалите и процеса: Основа за определяне на качеството на продукта
Параметрите на материала и процеса са присъщите гаранции за производителността на оптичните влакна, които пряко влияят на консистентността и експлоатационния живот на продуктите.
Качеството на самото оптично влакно е основата на производителността. Диаметърът на модовото поле на едномодовото влакно (9/125μm) трябва да се контролира на 9,2±0,4μm (1310nm), отклонението на диаметъра на сърцевината на многомодовото влакно (50/125μm) трябва да бъде ≤±3μm, а разпределението на коефициента на пречупване трябва да отговаря на проектните спецификации. Коефициентът на затихване на оптичното влакно трябва да бъде ≤0,36dB/км при 1310nm и ≤0,22dB/км при 1550nm, за да се гарантира най-ниската присъща загуба на самия джъмпер. Използването на висококачествени заготовки за оптични влакна и усъвършенствана технология за изтегляне на тел може да намали примесите и дефектите в оптичното влакно и да подобри производителността на предаване.
Корпусът на конектора обикновено е изработен от циркониева керамика, която има висока твърдост (HRC ≥ 85) и добра износоустойчивост, осигурявайки живот от ≥ 1000 пъти. Грешката на концентричност на щифта трябва да бъде ≤ 1 μm, а грапавостта на полиране на челната повърхност трябва да бъде ≤ 0,02 μm, като физическият контакт се постига чрез технология за прецизно шлифоване. Металните части (като фланци и втулки) трябва да бъдат изработени от месинг с позлатено покритие или неръждаема стомана, за да се предотврати корозия и да се осигури проводимост (за конектори с метални обвивки).
Процесът на усукване на кабела влияе върху механичните свойства на джъмперите. Оптичното влакно трябва да бъде плътно обвито от плътния буферен слой (обикновено ПВЦ или Хайтрел), буферният слой трябва да разпределя напрежението равномерно, а армировките (арамидна прежда или стоманена тел) трябва да бъдат разположени симетрично, за да се избегне неравномерно напрежение върху джъмперите. Контролът на опъването по време на усукването е от решаващо значение; прекомерното опъване ще доведе до загуба на микроогъване на оптичното влакно, а недостатъчното опъване ще доведе до разхлабване на структурата. Висококачествените джъмпери осигуряват стабилно качество на усукването чрез онлайн наблюдение на опъването и технология за компенсация на дължината.
Процесът на сглобяване на конектора определя крайните характеристики. Грешката в дължината на рязане на оптичното влакно трябва да бъде ≤0,1 мм, а ъгълът на рязане трябва да бъде ≤0,5°, в противен случай ще се получи отместване при докинг; процесът на свързване трябва да използва епоксидна смола с ниско свиване, която не образува мехурчета след втвърдяване, избягвайки микроогъване на оптичното влакно, причинено от напрежение; процесът на шлайфане трябва да премине през множество процеси, като грубо шлайфане, фино шлайфане и полиране, за да се гарантира, че геометричните параметри на челната повърхност (радиус на кривината, отместване на върха, ъгъл на наклон на влакното и др.) отговарят на стандартите. Автоматизираните производствени линии за сглобяване могат да постигнат прецизен контрол на параметрите на процеса, а консистентността на продукта е много по-висока от ръчното сглобяване.
Идентификацията и проследимостта са гаранции за контрол на качеството. Всеки джъмпер трябва да бъде ясно маркиран с дължина, тип, брой жила, модел и друга информация, което се постига чрез лазерно маркиране или перманентен печат за устойчивост на изтриване. Висококачествените продукти ще имат и QR код кодове, записващи производствени партиди, данни от тестове и друга информация, за да се постигне пълно проследяване на жизнения цикъл. Перфектната система за идентификация улеснява инженерното строителство и по-късната поддръжка, а също така е основа за проследяване на отговорността за качество.
Параметри за адаптивност на приложението: Ключът към постигане на съвпадение, базирано на сценарии
Параметрите за адаптивност на приложението гарантират, че оптичните влакнести джъмпери отговарят точно на специфичните изисквания на сценария и са важна част от системния дизайн.
Изборът на дължина трябва да се определи според действителното разстояние на окабеляване. Стандартните дължини са 0,5 м, 1 м, 2 м, 3 м, 5 м, 10 м и др. и могат да бъдат персонализирани до максимум няколко километра. Твърде късата дължина ще доведе до стегнато окабеляване, а твърде дългата ще увеличи загубата на сигнал и разходите за окабеляване, и може да доведе до допълнителни загуби от огъване. Джъмпери с дължина 0,5-2 м обикновено се използват за вътрешни връзки в шкафове за центрове за данни, джъмпери с дължина 3-10 м се използват за връзки между шкафове, а джъмпери с дължина 50-100 м могат да се използват за връзки на къси разстояния между сгради.
Съвместимостта на скоростта на предаване трябва да съответства на системната честотна лента. За системи под 10 Гбпс могат да се използват многомодови джъмпери ОМ2 или ОМ3, за системи с 25 Гбпс/40 Гбпс са необходими многомодови джъмпери ОМ3 или OM4, а за системи със 100 Гбпс и повече се препоръчват едномодови джъмпери или широколентови многомодови джъмпери OM5. Несъответстващите скорости ще доведат до невъзможност системата да достигне проектираната честотна лента и ще причинят затруднения. Едномодовите джъмпери поддържат предаване от 1 Гбпс до 400 Гбпс или дори по-високи скорости и са основният избор за бъдещи високоскоростни комуникации.
Съвместимостта на интерфейсите трябва да съответства на порта на оборудването. СФП модулите обикновено се свързват с ЛК джъмпери, GBIC модулите с СК джъмпери, голямото OLT оборудване често използва ФК джъмпери, а Кабелен телевизионен канал оборудването най-често използва ФК или СК джъмпери с АПК крайни повърхности. Несъответстващите интерфейси ще доведат до неуспешно свързване или влошаване на производителността, така че типът на порта на оборудването трябва да се изясни по време на избора. Адаптерите (фланците) могат да реализират преобразуване между различни типове интерфейси, но ще въведат допълнителни загуби при вмъкване от около 0,2 дБ.
Адаптивността на режима на окабеляване трябва да е съобразена с инсталационната среда. За въздушно окабеляване могат да се използват самоносещи джъмпери, за тръбопроводно окабеляване - небронирани джъмпери, за вътрешно окабеляване на таван - огнеупорни джъмпери, а в индустриална среда - бронирани маслоустойчиви джъмпери. Неправилните методи на окабеляване ще причинят повреда или влошаване на производителността на джъмперите. Например, петна от масло в индустриална среда могат да корозират обикновените обвивки, така че трябва да се използват маслоустойчиви материали (като нитрилен каучук).
Сертифицирането и съответствието със стандартите гарантират качеството на продукта. Основните сертификати включват международни стандарти като ТИА/ОВОС, ИЕК, ISO и регионални сертификати като УЛ и CE. Джъмперите, които отговарят на стандартите, са гарантирани по отношение на размер, производителност, безопасност и др. и могат да предотвратят системни повреди, причинени от проблеми със съвместимостта. При държавните поръчки и мащабните проекти съответствието със сертифицирането обикновено е основно изискване за участие в търгове.
В обобщение, параметричните характеристики на оптичните влакнести джъмпери обхващат множество измерения, като оптични, механични, екологични, материални, технологични и приложни, като всеки параметър е взаимосвързан и взаимно влияещ. При действителния избор е необходимо цялостно да се вземат предвид различните параметри според специфичните нужди, като разстояние на предаване, скорост, условия на околната среда и интерфейси на оборудването, за да се осигури стабилна и ефективна работа на оптичната комуникационна система. С бързото развитие на 5G, центровете за данни, Интернет на нещата и други области, изискванията към параметрите на оптичните влакнести джъмпери ще продължат да се подобряват, което ще насърчи продуктите да се развиват непрекъснато към ниски загуби, висока плътност, висока надеждност и интелигентност.
