Fiber Ferrule - nyckeln till precision och prestanda i fiberoptiska kontakter

Fiberoptiska kontaktdon består av keramik-, plast- och metalldelar som säkrar och exakt anpassar optiska fiberändar till deras passande adaptrar. Detta sker vanligtvis i form av cylindriska strukturer med hål i mitten för säker inriktning.

När hylsan på en kontakt inte är exakt i linje med adaptern bildas ett luftgap som minskar kraftöverföringen genom anslutningen. Detta kan orsakas av flera faktorer, t.ex. felaktig borrdiameter, variationer i koncentritet, sidoförskjutning eller vinkelförskjutning, vilket minskar kraftöverföringen genom anslutningarna.

Precision

Ferruleytor spelar en viktig roll för prestanda för fiberoptiska anslutningar, eftersom de fungerar som den punkt där kablar möter varandra eller med sändare / mottagare och ljus ska passera fritt mellan dessa punkter utan dämpningsförlust (förlust av effekt).

Precision är nyckeln till att nå detta mål, och det börjar med cylindriciteten i den borrhålsöppning genom vilken en optisk fiber förs in. Om den inte är exakt i linje med kärnan ökar den longitudinella missanpassningen och transmissionsförlusten dramatiskt.

Hylsans kärnkoncentricitet är lika viktig; detta mått beskriver hur nära kärnan ligger öppningens centrum och måste passa perfekt till den omgivande beklädnaden för optimal minskning av transmissionsförlusterna. Eventuella variationer kan orsaka feljusteringar mellan kärncentrum och beklädnad vilket ökar transmissionsförlusten.

På Ilsintech genomför vi noggranna inspektioner efter fiberinsättning för att säkerställa korrekt placering av kärnan i borrhålet. För att minimera rörelsen mellan komponenterna och minska risken för insättningsförlust.

Material

Ferrulen är placerad i kontakten som innehåller fiberoptisk kabel. När de kombineras bör ljuset färdas utan betydande effektförlust; för att säkerställa detta beror det på om ytan är slät och oskadad.

Valet av material i hylsan är avgörande för dess totala prestanda. Keramik ger den bästa dimensionskontrollen och hållbarheten när det precisionsslipas till rätt storlek; dessutom ger dess miljöstabilitet långsiktiga prestandafördelar. Keramik binder också bra till glaskomponenter, vilket gör det till det perfekta materialvalet för hylsor.

Dålig ytkvalitet kan leda till problem som sidoförskjutning, där öppningarna för sändnings- och mottagningshylsorna är ocentrerade i förhållande till varandra i stället för korrekt inriktade, vilket leder till effektförlust eftersom en del av transmissionsljuset kanske inte kommer in i den optiska fiberns hölje, vilket leder till effektminskning.

Före 2005 var AT&T:s varumärkesskyddade multimodekontakt ST den mest använda. Denna bajonettmonterade enhet använder en 2,5 mm keramisk ferrule med bajonettmontering som höll fiberoptisk kabel. Även om den är relativt enkel att använda och har utmärkta prestandaegenskaper, kräver dess högre insättningsförlust än SC- eller LC-modellerna parningsadaptrar för bästa resultat.

Polering

Polering av ändytan på fibern/ferrulen är avgörande för att skapa högkvalitativa fiberkontakter, eftersom det säkerställer att det inte finns några defekter eller oegentligheter som kan hindra ljuset från att passera igenom. Krympning binder mekaniskt fibern till dess ferrule; polering förbereder den optiskt. Polering säkerställer också bästa möjliga anslutning genom att ge optisk inriktning av ljuset.

Det finns olika faktorer som påverkar poleringens noggrannhet, t.ex. vilken typ av jigg som används, materialet i de polerplattor som används och polerfilmens tjocklek. Zirkoniumdioxidkeramik är ett av de bästa valen på grund av sin överlägsna dimensionskontroll och hållbarhet, vilket ger toleranser och konsistens hela vägen.

Polering är viktigt eftersom det ger den första chansen att korrigera för feljusteringar i kärninriktningen, vilket kan orsaka betydande insättnings- och returförluster. En missanpassning kan också orsaka problem när det gäller ferruleinriktningen, vilket gör att kapslingen sticker ut ur borrhålet och orsakar missanpassningar på båda sidor.

För att motverka detta har UPC-ferrulen förbättrats från sin tidigare LC-motsvarighet med mindre yta och snävare konisk huvudform som minskar ORL orsakad av luftgap mellan spetsarna. Dessutom är poleringsjiggar utformade för att hålla hylsorna exakt under poleringen för en förbättrad slutproduktkvalitet.

Toleranser från ände till ände

Ferrule-toleranser spelar en avgörande roll för att säkerställa kvaliteten på en optisk anslutning, eftersom de avgör hur tätt fibrerna passar in i sina hål och hur mycket rörelse mellan ferrule och adaptrar som bidrar till insättningsförlust. Exakta toleranser gör att borrdiametrarna kan justeras exakt inom de optiska kärndiametrarna för optimal inriktning mellan sändande och mottagande hylsor, där eventuella feljusteringar i endera riktningen leder till förlust av ljusöverföring, vilket påverkar signalkvaliteten negativt.

Det finns ett stort utbud av fiberkontakter på marknaden idag, var och en med sina egna fördelar. Vissa har bajonettdesign medan andra pluggar eller snäpper ihop. Vissa kontakter innehåller också metoder för att hålla ihop hylsor medan vissa använder färgkodade krage för att underlätta installation och identifiering.

ST-kontakter har en fyrkantig hylsa med fjäderbelastningsteknik för att säkra fibern inuti, vilket kräver exakt placering för att ansluta korrekt, men kan avbryta signaler om någon drar i kabeln av misstag. De ger dock utmärkt prestanda för insättningsförlust per fiber och tål miljöer med hög trafik.

Ett annat alternativ är LC-kontakten, som har en cirkulär hylsa och ett push-and-pull-system för att passa ihop med adaptrar. Den är visserligen mer hållbar än en ST-anslutning, men dess högre dämpningsförlust per fiber begränsar dess användning i applikationer med hög datatrafikdensitet.