TheMPO adapterdeluje kot vmesnik za pasivno poravnavo, ki omogoča združevanje dveh konektorjev MPO znotraj infrastrukture optičnih vlaken z visoko{0}}gostoto. Za razliko od rešitev z enim-vlaknom sistemi MPO zahtevajo izjemno ozke mehanske tolerance-govorimo o mikronski-natančnosti na 12, 24 ali celo 32 optičnih kanalih hkrati. Notranji mehanizem tulca adapterja mora vzdrževati položajno natančnost znotraj ±0,5 μm, da doseže sprejemljive vrednosti vnesene izgube, običajno pod 0,35 dB za aplikacije z enim načinom. Ta zahteva postaja eksponentno zahtevnejša, ko se število kanalov povečuje.
Problem poravnave, o katerem nihče ne govori
Tukaj je tisto, česar vam večina tehničnih listov ne bo povedala: razmerje med stranskim odmikom in optično izgubo ni linearno. Stranski premik 0,5 μm lahko povzroči 0,1 dB izgube-za sprejemljivo. Potisnite to na 1,0 μm in nenadoma ste pri 0,4 dB. Ponovno podvojite na 2,0 μm? Zdaj strmite v 1,5 dB, kar v bistvu ubija vaš proračun za povezavo za kakršno koli razumno razdaljo prenosa.
Mehanizem z vodilnimi zatiči tukaj opravlja težko delo. Dva natančna zatiča (premera 0,70 mm, toleranca ±0,001 mm) na enem konektorju sta skupaj z ustreznimi luknjami na nasprotnem konektorju. Adapterski tulec vodi ta vklop. Sliši se dovolj preprosto.
Ni res.
Razdalja-od-luknje je približno 0,01-0,012 mm. Pretesen in vstavljanje postane problematično – uporabniki silijo povezavo, zatiči se upognejo, končne ploskve trčijo skupaj. Preveč ohlapna in vaših dvanajst vlaken se nikoli ne poravna pravilno. Vsak posamezen dogodek parjenja poudarja ta vmesnik.
Vstavljena izguba: razčlenitev številk
| Parameter | Zahteva za več načinov | Enomodovna zahteva |
|---|---|---|
| Največji IL | Manjši ali enak 0,25 dB | Manjši ali enak 0,35 dB |
| Ponovljivost | Manjši ali enak 0,1 dB | Manjši ali enak 0,1 dB |
| Vzdržljivost (500 ciklov) | ΔIL Manjši ali enak 0,2 dB | ΔIL Manjši ali enak 0,2 dB |
Viri izgub so razdeljeni v tri kategorije. Fresnelov odsev v zračni reži med končnima ploskvama-neizogibna fizika. Divergenca žarka čez to isto vrzel-geometrijski problem. In neusklajenost v vseh treh oseh: stranski, vzdolžni, kotni.
Prevladuje bočni zamik. Za enomodno vlakno s premerom polja moda 9,2 μm zagotavlja jedro v bistvu ničelno mejo za napako. Jedro Multimode s 50 μm je bolj prizanesljivo, kar pojasnjuje strožje specifikacije IL za sisteme MM kljub navidezno protislovni logiki.
Povratna izguba in vprašanje APC
Povratna izguba vam pove, koliko svetlobe se odbije nazaj proti viru. Za standardno poliranje osebnega računalnika (fizični stik) boste dobili približno 20 dB-, kar zadostuje za večmodne podatkovne povezave. UPC to potisne na 45 dB z boljšo površinsko obdelavo. APC s svojo 8-stopinjsko nagnjeno končno stranjo doseže 55 dB ali več tako, da v celoti usmeri odboje stran od jedra vlakna.
Ulov pri APC: priključkov APC ne morete povezati z adapterji PC/UPC. Neusklajenost kotov uniči obe končni strani. Videl sem cele patch panele uničene, ker je nekdo zgrabil napačen premostitveni kabel. Barvno kodiranje obstaja z razlogom-zeleno za APC, modro za UPC-vendar se napake zgodijo v temnih podatkovnih centrih ob 2. uri zjutraj.
Testiranje zanesljivosti po GR-1435-CORE
Telcordiin GR-1435-CORE ostaja merilo v industriji. Okoljska baterija vključuje
Kroženje temperature:
-40 stopinj do +75 stopinj, 21 popolnih ciklov. Razlike v toplotnem raztezanju med tulcem iz fosfornega brona, ohišjem iz PBT in steklenimi vlakni ustvarjajo notranje napetosti. Adapterji morajo vseskozi ohranjati spremembo IL pod 0,3 dB.
Vlažna vročina:
75 stopinj pri 90% relativni vlažnosti 336-504 ure. Ta test hitreje odkrije neustrezen izbor materiala kot karkoli drugega. Poceni polimeri absorbirajo vlago, nabreknejo in izgubijo dimenzijsko stabilnost.
Mehanski šok:
Pospešek 100 g, trajanje 6 ms, pet udarcev na os. Simulira padce in grobo ravnanje med namestitvijo.
Preizkus vibracij (10–55 Hz, amplituda 1,5 mm) se pogosto spregleda. Vendar pri adapterjih, nameščenih v obcestne omarice ali industrijska okolja, utrujenost zaradi tresljajev povzroči več okvar na terenu kot skrajne temperature.
Resničnost kontaminacije
Delec velikosti 1 μm, ki sedi na jedru enomodnega vlakna, blokira približno 1 % optične poti. Ne zveni katastrofalno, dokler ne ugotovite, da to pomeni približno 0,1 dB izgube-na onesnaženo vlakno. Pomnožite čez dvanajst kanalov, dodajte učinke staranja konektorja in vaš adapter "0,35 dB max" nenadoma meri 0,8 dB.
Delci nad 9 μm-kar je približno premer enomodnega jedra-lahko povzročijo popolno odpoved kanala.
IEC 61300-3-35 opredeljuje inšpekcijska območja s posebnimi dovoljenimi napakami
Cona A (jedro, 0-25 μm): Nič napak ni dovoljeno. Noben. Ena sama praska tukaj pokvari priključek.
Cona B (oplata, 25-120μm): Brez prask, večjih ali enakih 3 μm, brez kontaminacije, večjih ali enakih 2 μm
Cona C (lepilo, 120-130 μm): Rahlo sproščene meje
Cona D (stik, 130μm+): Brez napak, večjih od 10 μm
Protokol čiščenja je izjemno pomemben. Najprej suho obrišite s krpo,-ki ne pušča vlaken, ali posebnimi čistilnimi palčkami MPO. Če se kontaminacija nadaljuje, zmerno nanesite 99 % IPA, čemur sledi suho brisanje in ponovni -pregled. Nikoli ne vstavljajte konektorja, ne da bi preverili čistost končne strani. Notranji tulec adapterja sčasoma nabere ostanke in jih prenese na vsak priključek, ki gre skozi.
Konfiguracije polarnosti
Obstajajo tri standardne metode polarnosti in njihovo mešanje povzroči okvare povezave, ki jih je zelo težko diagnosticirati
Tip A (Ključ-do Ključ-gor): Preslikava-preko vlaken. Položaj 1 se poveže s položajem 1.
Tip B (tipka-gor do tipka-dol): Položaj vlaken se obrne. Položaj 1 se poveže s položajem 12. Najpogostejši v magistralnih kablih podatkovnih centrov.
Vrsta C: Pair{0}}wise flip-sosednji pari vlaken zamenjajo položaje.
Adapter se mora ujemati s polarnostjo sistema. Adapter tipa A v sistemu tipa B pomeni, da se vaša oddajna vlakna povežejo z napačnimi sprejemnimi vrati na oddaljenem koncu. Ethernet protokolom je vseeno; povezava ne uspe, pika.
Pri sprejemnikih in oddajnikih 40G SR4 in 100G SR4, ki uporabljajo osem vlaken, neuporabljeni položaji (5-8 v nizu z 12 vlakni) včasih povzročajo zmedo. Pinout oddajnika in ne adapter določa, katera vlakna prenašajo promet.
Kompromisi pri izbiri materiala-
Ohišja adapterjev so na voljo v dveh različicah: iz termoplasta (PBT, PPS) ali iz-litega cinka.
V podatkovnih centrih prevladujejo plastična ohišja. Nižji stroški, lažja teža, primerna za nadzorovana okolja. PBT nudi dobro kemično odpornost in dimenzijsko stabilnost do 60 stopinj neprekinjenega delovanja.
Kovinska ohišja so smiselna za telekomunikacije zunaj obratov, industrijskih inštalacij in povsod, kjer je pomembna zaščita pred elektromagnetnimi motnjami. Masa zagotavlja tudi boljše blaženje tresljajev. Slaba stran: stroški se približno podvojijo in v obalnih okoljih ali okoljih z visoko-onesnaženostjo pride v poštev korozija.
Notranji poravnalni tulec je skoraj vedno iz fosfornega brona z nikljano prevleko. Keramični tulci obstajajo za ultra-visoko-natančne aplikacije, vendar redko upravičijo svojo višjo ceno za uporabo adapterja. Tulec se manj obrabi kot tulci konektorjev, saj le usmerja začetno vpetje in ne zagotavlja stalne poravnave.
Krivulje vzdržljivosti
Trajnost v-resničnem svetu sledi krivulji kopalne kadi. Začetni dogodki parjenja lahko kažejo rahlo povečano izgubo, ko površine zgorejo. Izguba se stabilizira za nekaj sto ciklov. Po 500-700 ciklih kopičenje obrabe povzroči postopno degradacijo.
Specifikacije proizvajalca, ki navajajo 1000+ ciklično vzdržljivost, ne lažejo, vendar je pomemben drobni tisk. »Vzdržljivost« običajno pomeni, da adapter ni mehansko odpovedal-še vedno se zaskoči, konektorji so še vedno vstavljeni. Ali še ustreza optičnim specifikacijam, je ločeno vprašanje.
Za položaje na plošči za povezovanje, kjer je vsakodnevna dejavnost, predvidejte proračun za zamenjavo adapterja vsake 2-3 leta. Medsebojne povezave glavnega kanala, ki se jih enkrat dotaknete med namestitvijo, trajajo v bistvu večno.
Praktična izbirna merila
Za hiperscale podatkovne centre, ki uporabljajo 100G/400G SR optiko:
- MPO z 12 ali 24 vlakni
- Polariteta tipa B (preverite glede na zasnovo naprave za polaganje kablov)
- Nizka-stopnja izgube: IL Manj ali enako 0,35 dB
- Sprejemljivo plastično ohišje
- Veliko število ciklov, če se uporablja-v sobah za srečanja
Za telekomunikacijske transportne aplikacije:
- Enomodalni APC, kjer je povratna izguba pomembna
- Razširjeno temperaturno območje (ocenjeno od –40 stopinj do +85 stopinj)
- Kovinsko ohišje za zunanjo namestitev
- Razmislite o -možnostih IP za okoljsko tesnjenje
Za podjetniška kampusna omrežja:
- Standardni komercialni razred običajno zadostuje
- Osredotočite se na pravilno označevanje in upravljanje polarnosti
- Na zalogi rezervni adapterji za hitro zamenjavo
Odpravljanje težav na terenu
Ko vstavljena izguba presega specifikacije:
Najprej vse očistite. Obe končni strani priključka in notranje površine adapterja. Uporabite ustrezna orodja za čiščenje MPO-geometrija preprečuje, da bi standardne metode čiščenja LC/SC delovale.
Drugič, preglejte pod vsaj. 200x povečavo, zaželeno je 400x. Bodite pozorni na praske, ki prečkajo jedra vlaken, vdelano kontaminacijo, ostružke na meji med vlaknom-in-objemko.
Tretjič, poskusite z znano-dobrim referenčnim kablom prek sumljivega adapterja. Če so testi referenčnega kabla dobri, je težava v originalnem kablu. Če tudi referenčni kabel kaže velike izgube, je treba adapter zamenjati.
Velika povratna izguba (kar pomeni nizko odbito moč) v sistemu APC običajno kaže bodisi na kontaminacijo bodisi na težavo z geometrijo čelne ploskve-8-stopinjski kot se je poslabšal zaradi ponavljajočih se povezav ali fizičnih poškodb.
Prekinjajoče se povezave skoraj vedno kažejo na mehanske težave: obrabljeni zaskočni mehanizmi, počena ohišja ali upognjeni vodilni zatiči na konektorju (strogo gledano ne na adapter, ampak na adapter).
Kaj standardi dejansko zahtevajo
- IEC 61754-7 mehansko definira vmesnik MPO. Mere, tolerance, materiali - vse potrebno za interoperabilnost med proizvajalci.
- IEC 61753-1 zajema zahteve glede zmogljivosti v različnih okoljskih pogojih. Tukaj živijo parametri temperature, vlažnosti in mehanskih preskusov.
- TIA-604-5 (FOCIS 5) zagotavlja severnoameriški ekvivalent z nekaterimi razlikami v parametrih, ki občasno povzročajo zmedo pri mešanju komponent različnih regionalnih dobaviteljev.
- GR-1435-CORE podjetja Telcordia dodaja zahteve glede zanesljivosti, specifične za telekomunikacije, poleg izhodišča IEC.
- Razvrstitve razredov (A, B, C) so nastale kot način za razvrščanje proizvodne proizvodnje glede na izgubo. Razred A (manj kot ali enako 0,35 dB) zahteva višje cene, vendar zagotavlja ustrezno maržo povezave. Stopnja B (manj kot ali enaka 0,75 dB) deluje za krajše povezave ali sisteme z rezervo. Razred C obstaja, vendar je videti v proizvodnih uvedbah nakazuje težave pri nabavi.
Nastajajoči dogodki
Prihod k 400G in 800G Ethernetu spodbuja povpraševanje po večjem številu vlaken. 32-optični MPO konektorji obstajajo, vendar je razpoložljivost adapterja v primerjavi z 12-optičnimi in 24-vlaknenimi različicami še vedno omejena. Mehanska zapletenost poravnave 32 vlaken na mikronsko natančnost v različnih temperaturnih območjih povečuje proizvodne zmogljivosti.
Nekateri prodajalci promovirajo konektorje MPO,-ki jih je mogoče namestiti na terenu, s čimer zmanjšajo odvisnost od vnaprej-končanih trank kablov. Vloga adapterja ostaja nespremenjena, vendar odstopanja v kakovosti pol{3}}terminiranih konektorjev ustvarjajo nove izzive za dosledno delovanje sistema.
Vzporedna optika (SR4, SR8) se še naprej širi, vendar panoga raziskuje tudi eno-hitrostne-hitrostne rešitve z eno-optičnim vlaknom z uporabo napredne modulacije. Če 800G enojni-lambda prenos postane praktičen, se prednost gostote MPO zmanjša-, čeprav ne dovolj, da bi ogrozila njegov položaj v arhitekturah strukturiranih kablov.
Integracija RFID ali podobnega sledenja v adapterske sklope omogoča avtomatizirano upravljanje sredstev. Uporabno za hiperscale operaterje, ki upravljajo milijone optičnih povezav; preveč za manjše namestitve.
Osnovna fizika poravnave vlaken se ne spreminja. Ne glede na obliko, ki bo uspešna, se bo MPO soočil z enakimi izzivi: natančnost-na ravni mikronov, občutljivost na kontaminacijo in napetost med gostoto in zanesljivostjo. Trenutna tehnologija MPO predstavlja zrelo,-razumljeno rešitev, ki deluje-pod pogojem, da spoštujete njene zahteve glede čistoče, ustreznih postopkov parjenja in rednih pregledov.
