Fiber Ferrule - Der Schlüssel zu Präzision und Leistung bei Glasfasersteckern

Lichtwellenleiter-Steckverbinder bestehen aus Keramik-, Kunststoff- und Metallteilen, die die Enden von Lichtwellenleitern an den entsprechenden Adaptern sichern und genau ausrichten. In der Regel handelt es sich dabei um zylindrische Strukturen mit Löchern in der Mitte zur sicheren Ausrichtung.

Wenn die Ferrule eines Steckverbinders nicht genau mit dem Adapter übereinstimmt, bildet sich ein Luftspalt, der die Leistungsübertragung über die Verbindung verringert. Dies kann durch verschiedene Faktoren verursacht werden, z. B. durch einen nicht übereinstimmenden Bohrungsdurchmesser, Konzentrizitätsabweichungen, einen seitlichen oder winkligen Versatz, der die Leistungsübertragung über die Anschlüsse verringert.

Präzision

Ferrule-Oberflächen spielen eine wesentliche Rolle für die Leistung von Glasfaserverbindungen, da sie den Punkt darstellen, an dem Kabel aufeinander oder auf Sender/Empfänger treffen und das Licht zwischen diesen Punkten ungehindert und ohne Dämpfungsverlust (Leistungsverlust) passieren sollte.

Präzision ist der Schlüssel zur Erreichung dieses Ziels, angefangen bei der Zylindrizität der Bohrungsöffnung, durch die eine Glasfaser eingeführt wird. Wenn diese nicht genau mit dem Kern übereinstimmt, nehmen die Längsfehlanpassung und der Übertragungsverlust drastisch zu.

Die Konzentrizität des Hülsenkerns ist ebenso wichtig; diese Messung beschreibt, wie eng der Kern in der Mitte der Öffnung sitzt und muss für eine optimale Reduzierung der Übertragungsverluste perfekt mit der umgebenden Ummantelung übereinstimmen. Jede Abweichung kann zu Fehlausrichtungen zwischen Kernmitte und Ummantelung führen, was den Übertragungsverlust erhöht.

Bei Ilsintech führen wir nach dem Einsetzen der Fasern gründliche Inspektionen durch, um die korrekte Platzierung des Kerns in seiner Bohrungsöffnung sicherzustellen. So wird die Bewegung zwischen den Komponenten minimiert und das Potenzial für Einfügungsverluste reduziert.

Material

Die Ferrule befindet sich in dem Stecker, der das Glasfaserkabel aufnimmt. In der Kombination sollte das Licht ohne nennenswerten Leistungsverlust übertragen werden; ob dies gewährleistet ist, hängt davon ab, ob die Oberfläche glatt und unbeschädigt ist.

Die Auswahl des Hülsenmaterials ist entscheidend für die Gesamtleistung. Keramik bietet die beste Maßkontrolle und Haltbarkeit, wenn es auf die richtige Größe geschliffen wird; außerdem bietet seine Umweltstabilität langfristige Leistungsvorteile. Keramik verbindet sich auch gut mit Glaskomponenten, was es zur idealen Materialwahl für Aderendhülsen macht.

Eine schlechte Oberflächenqualität kann zu Problemen wie einer seitlichen Fehlausrichtung führen, bei der die Öffnungen der Sende- und Empfangsferrule nicht richtig aufeinander ausgerichtet sind, was zu Leistungsverlusten führt, da ein Teil des Sendelichts nicht in den Mantel der Ziellichtleitfaser gelangt, was zu einer Leistungsminderung führt.

Vor 2005 war der von AT&T geschützte Multimode-Stecker ST der am häufigsten verwendete. Dieses Gerät mit Bajonettverschluss verwendet eine 2,5-mm-Keramikhülse mit Bajonettverschluss, die Glasfaserkabel aufnimmt. Obwohl er relativ einfach zu verwenden ist und hervorragende Leistungsmerkmale aufweist, erfordert sein höherer Einfügungsverlust als bei SC- oder LC-Modellen passende Adapter, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

Polieren

Das Polieren der Faser-/Ferrule-Endfläche ist für die Herstellung hochwertiger Glasfasersteckverbinder unerlässlich, da es sicherstellt, dass keine Defekte oder Unregelmäßigkeiten vorhanden sind, die den Lichtdurchgang behindern könnten. Beim Crimpen wird die Faser mechanisch mit der Ferrule verbunden, beim Polieren wird sie optisch vorbereitet. Das Polieren sorgt außerdem für die bestmögliche Verbindung, indem es für die optische Ausrichtung des Lichts sorgt.

Es gibt verschiedene Faktoren, die die Genauigkeit des Polierens beeinflussen, z. B. die Art der verwendeten Vorrichtung, das Material der verwendeten Polierpads und die Dicke des Polierfilms. Zirkoniumdioxidkeramik ist aufgrund ihrer hervorragenden Dimensionskontrolle und Langlebigkeit die beste Wahl, da sie durchgängig Toleranzen und Konsistenz bietet.

Das Polieren ist von entscheidender Bedeutung, da es die erste Gelegenheit bietet, Fehlausrichtungen bei der Kernausrichtung zu korrigieren, die zu erheblichen Einfügungs- und Rückflussverlusten führen können. Eine Fehlanpassung kann auch Probleme bei der Ausrichtung der Ferrule verursachen, so dass die Ummantelung aus der Bohrungsöffnung herausragt und auf beiden Seiten Fehlausrichtungen verursacht.

Um dieses Problem zu beheben, wurde die UPC-Hülse im Vergleich zu ihrem früheren LC-Pendant mit einer kleineren Oberfläche und einer engeren Kegelkopfform verbessert, die die durch Luftspalte zwischen den Spitzen verursachte ORL reduziert. Darüber hinaus sind die Poliervorrichtungen so konzipiert, dass sie die Aderendhülsen während des Polierens präzise halten und so die Qualität des Endprodukts verbessern.

Ende-zu-Ende-Toleranzen

Ferrule-Toleranzen spielen eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Qualität einer optischen Verbindung, da sie bestimmen, wie eng die Fasern in ihre Bohrungen passen und wie viel Bewegung zwischen Ferrulen und Adaptern zur Einfügedämpfung beiträgt. Präzise Toleranzen ermöglichen eine genaue Ausrichtung der Bohrungsdurchmesser innerhalb des optischen Kerndurchmessers für eine optimale Ausrichtung zwischen Sende- und Empfangsferrulen, wobei jegliche Fehlausrichtung in einer der beiden Richtungen zu einem Verlust der Lichtübertragung führt und die Signalqualität negativ beeinflusst.

Auf dem Markt gibt es heute eine Vielzahl von Glasfasersteckern, die alle ihre eigenen Vorteile bieten. Einige sind mit einem Bajonettverschluss ausgestattet, andere lassen sich zusammenstecken oder einrasten. Einige Steckverbinder enthalten auch Methoden zum Zusammenhalten von Aderendhülsen, während andere farbcodierte Kragen verwenden, um die Installation und Identifizierung zu erleichtern.

ST-Steckverbinder verfügen über eine quadratische Ferrule mit Federkrafttechnologie, um die Fasern im Inneren zu sichern. Dies erfordert einen präzisen Sitz, um eine ordnungsgemäße Verbindung herzustellen, kann aber Signale unterbrechen, wenn jemand versehentlich am Kabel zieht. Sie bieten jedoch eine hervorragende Einfügungsdämpfung pro Faser und halten auch in stark frequentierten Umgebungen stand.

Eine weitere Option ist der LC-Stecker mit seiner kreisförmigen Ferrule und dem Push-and-Pull-System für die Verbindung mit Adaptern. Er ist zwar haltbarer als eine ST-Verbindung, doch sein höherer Dämpfungsverlust pro Faser schränkt seine Verwendung bei Anwendungen mit hoher Datenverkehrsdichte ein.