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APC型光纤活动连接器有何特点?适合使用在什么场景?

发布时间:2022-09-27 07:17:08 来源:顺博体育在线登入 作者:顺博体育官网

  光纤活动连接器的型号主要由两个部分组成,比如我们常用的SC/UPC型连接器,SC表示连接器的接口类型,UPC表示插针端面形状。

  连接器的接口分SC、FC、LC、ST、MPO等多钟类型,我们在工程中常用的主要有LC、FC和SC。连接器插针端面形状主要有PC、UPC和APC三种。

  PC(PhysicalContact),物理接触。抛光后的插针前端面为球面形状,确保在两个连接器端面对接时的光纤物理端面达到充分接触,以消除光纤端面菲涅尔反射对系统的影响,使回波损耗(以下简称“回损”)值达到40dB以上。

  UPC(UltraPhysical Contact),超级物理接触。与PC端面相比,行业标准中UPC光纤端面有几何尺寸要求,使回损达到50dB以上。UPC是在PC的基础上更加优化了端面抛光和表面光洁度,端面看起来更加呈圆顶状。

  APC(Angled PhysicalContact),角度物理接触。光纤端面通常研磨成8°斜面,反射光通过斜面角度反射到包层而不是直接返回到光源处,从而最大程度地减少了背向反射,使回损达到60dB以上。

  3种不同连接器的端面示意图如下。由于UPC连接器比PC连接器具有较高的回损,当前已完全取代了PC连接器,日常所称的PC连接器均为UPC连接器。

  所以,当前使用的光纤连接器端面类型主要就两种:APC和UPC。APC与UPC的区别在于:光纤端面为8°斜面、回损更大。外观上,这两种连接器的主体颜色有明显区别,UPC是蓝色的,APC是绿色的。

  APC和UPC连接器传输特性的区别在于回损不同。回损(Return Loss,简写:RL)是指光信号在活动连接处,后向反射光功率相对入射光功率的分贝数。

  这个公式也可以写成:RL=10lg(P1/P0)。RL值越大,则进入光纤中的反射光功率越小;显然,活动连接器的RL越大越好。

  在模拟光通信系统中,光信号的强度变化是连续的,光纤中反射信号的强度如果较大,则必然对正常信号造成影响。所以,模拟光通信系统中活动连接器的RL值越大越好。

  在采用NRZ码的数字光通信系统中,光信号的强度只有两种(分别代表“1”和“0”),光纤中反射信号的强度只要不足以对信号“1”的判断造成影响,则不会对光信号传输造成影响。所以,在采用NRZ码的数字光通信系统中,对活动连接器的RL值并无特别要求。

  当前,城域网中单光模块50G、200G、400G的光通信系统,线、01和00。当光纤中反射信号的强度较大时,就可能会对“01”信号的判断造成影响。所以,线码的通信系统对连接器的RL都有一定要求。

  实际的光传输系统中,光纤传输链路中通常有多个活动连接,每个活动连接产生的反射信号的光功率在光纤链路中会累积,所以,光纤链路中活动连接的数量越多,对每个连接器的回损要求也越高。例如,采用PAM4码的40km光纤链路,当链路中活动连接器数量为2/4/6/8个时,活动连接器的回损应分别不小于27dB/32dB/35dB/37dB。

  当连接器的端面受到污染时,会导致回损的增加。通过对现网中UPC活动连接器的插损和回损的测试发现:连接器的回损对端面污染更敏感。现网中约20%的活动连接器因端面污染导致回损低于标准值,而只有当连接器的端面受到较严重污染时,才会对插损造成影响。

  由于APC连接器的回损更大,适合使用在对回损要求较高的光通信系统中。如:

  前文的分析表明,PAM4信号对连接器回损的要求并不高(40km链路中8个活动连接时,连接器回损不小于37dB),但由于实际光纤链路中连接器普遍存在端面污染问题,故建议采用APC连接器。例如,某运营商利用接入层光缆网络(链路全程共8个活动连接)开通的50G SPN系统,由于采用的是PAM4线路码和UPC连接器,部分系统出现了纠前误码计数增长、上报Local-Fault、50G端口闪断等故障,在将连接器更换成APC后,故障消除。

  APC连接器的光纤端面为8°斜面,其截面积较UPC连接器更大。较大的光纤截面积和较大的回损,使APC连接器更适合承载更高的光功率。目前,单载波超100G的WDM系统中普遍采用了拉曼光纤放大器;拉曼光纤放大器的反向输出光功率高达30dBm,若使用UPC连接器,则很容易烧坏连接器的光纤端面;所以,在使用拉曼光纤放大器的设备手册上通常都明确要求使用APC连接器。

  相同接口的APC和UPC连接器尺寸基本相同,虽然在物理上是可以连接的,但由于插针端面的不同,连接后的插损较大(超过4.0dB),因此,APC和UPC连接器是无法混用的。

  当前,运营商的光配线设备中普遍采用了UPC活动连接。随着线的通信系统、以及使用拉曼光纤放大器的WDM系统使用量的增加,UPC活动连接的不足也越来越多地暴露,光纤活动连接器应尽快从UPC向APC过渡。


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