Conectori de fibra optica - Informatii generale

Se discută mult de lumea electronicii, dar există un subiect despre care ar trebui vorbit mai mult, și anume despre o tehnologie care este din ce în ce mai importantă în comunicațiile globale și își găsește constant aplicații în lumea industriei. Acest subiect este fibra optică.

Există articole care vorbesc despre fibra optică, dar se poate observa că, multe dintre ele presupun că cititorul este familiarizat cu tehnologia.

La fel ca în cazul comunicațiilor electronice convenționale, fibra optică are avantajele și dezavantajele ei. Transmisia optică prin fibră are capacitatea de a transporta cantități uriașe de informații pe distanțe care s-ar dovedi ineficiente pentru semnalele electrice convenționale. 

Ele sunt sigure și imune la perturbările cauzate de interferența electromagnetică (EMI) și sunt remarcabil de mici și ușoare, având în vedere cantitatea de informații pe care o pot transporta.

Fibra optică folosește sticlă de o puritate extrem de ridicată (pentru a minimiza pierderea semnalelor pe distanțe lungi) sub formă de filamente. O expresie des folosită (chiar suprafolosită) este aceea că fibra este mai subțire decât părul uman. De fapt, o fibră optică este realizată din două straturi de sticlă, fiecare cu un indice de refracție diferit.

Lumina se deplasează de-a lungul miezului fibrei folosind un principiu numit reflexie internă totală. Este posibil să observați acest efect în acțiune atunci când vă uitați la o cantitate mare de apă. Când priviți direct spre apă, lumina poate călători liber între interfața dintre apă și aer. Când este privită sub un anumit unghi, lumina din cer de exemplu, este reflectată înapoi către privitor, iar apa pare opacă.

Transmiterea luminii

Același efect este prezent într-o fibră optică. Interfața dintre miez și înveliș - ambele prezintă un indice de refracție diferit - menține lumina în interiorul miezului. De fapt, miezul unei fibre moderne este adesea construit cu un indice de refracție gradat, care curbează ușor lumina spre centru, mai degrabă decât să se bazeze pe reflexia internă.

Dimensiunea nucleului guvernează volumul de date care pot fi transmise de-a lungul unei fibre. Spre deosebire de sistemele electrice, în care un conductor mai mare oferă o rezistență mai mică, cele mai mici miezuri de fibre oferă cea mai mare capacitate. Motivul pentru aceasta se datorează modului.  În fibra optică, modul este denumirea drumului pe care lumina îl parcurge prin fibră.

Înțelegerea modurilor

O fibră multimodală are un miez cu diametru mai mare, de obicei 50 sau 62,5 µm. Acest lucru permite mai mult de o cale sau un mod pe care lumina îl poate urma prin miezul fibrei. Aceasta înseamnă că un semnal poate lua mai multe căi diferite pentru a ajunge la destinație. Prin urmare, este necesar să se întârzie transmiterea următorului semnal, astfel încât să nu existe riscul ca acesta să interfereze cu semnalul anterior care a luat calea cea mai lentă.

În schimb, o fibră de mod unic este mult mai îngustă, de obicei cu un diametru de doar 9 µm. Această construcție permite luminii să călătorească doar pe o singură cale. Prin urmare, este posibil să se trimită mai multe date prin fibră, știind că un semnal nu interferează cu altul. Toate cablurile submarine care formează coloana vertebrală a comunicațiilor globale folosesc fibre monomod.

Conectarea fibrelor optice

Diametrul mic al miezului de fibră optică este unul dintre motivele pentru care folosirea fibrei optice poate fi o provocare. Acest lucru devine deosebit de important atunci când vine timpul să conectați două lungimi de fibră împreună. Spre deosebire de un sistem electric care necesită pur și simplu atingerea conductorilor pentru a trece curentul, conexiunile de fibră funcționează diferit. Pentru a uni două fibre, este necesar să aliniați miezul fiecărei fibre și să le aduceți în contact fizic direct. Dacă miezurile sunt nealiniate, există riscul de a pierde semnal la îmbinare. Cu miezurile de fibre optice atât de fine, aceasta înseamnă că precizia este de o importanță vitală.

Pentru a crea îmbinarea, fibrele optice sunt montate în dispozitive ceramice care sunt fabricate la o toleranță foarte fină pentru a oferi precizia necesară pentru o bună conexiune. Îmbinarea este unul dintre motivele cheie pentru care este utilizată fibra multimodul, în ciuda performanței sale mai slabe în comparație cu fibra monomod. Precizia necesară pentru a aduce două nuclee de 9 micrometri într-o aliniere perfectă se traduce într-un proces complex și costisitor și, prin urmare, dacă performanța extremă nu este necesară, fibra multimodală este adesea alegerea mai ușor de implementat.

Când instalați un cablu optic, este de asemenea important să rețineți că fibra necesită o manipulare atentă. Cablul electric convențional, mai ales dacă are o construcție torsionată, poate rezista la o anumită forțare fizică. În schimb, fibrele optice pot fi deteriorate dacă sunt forțate sau sunt îndoite într-un unghi ascuțit. De fapt, cablurile de fibră optică sunt construite pentru a proteja fibrele vulnerabile adăpostite în interior, folosind adesea fire și chiar armuri pentru a oferi rezistența necesară.

Fibra optică din telecomunicații nu trebuie să se confrunte cu mediile dure, iar conectorii convenționali de fibră sunt adesea ușori și compacți. Popularele standarde de conector LC (nr. stoc RS 015-6279) și FC (nr. stoc RS 536-8086) sunt exemple perfecte de conectori comerciali de fibră optică, iar aplicațiile care au nevoie de mai multe fibre optice grupate (nr. stoc MT  905-3356) oferă o soluție ideală.

Conectori de fibră optică pentru medii dure

Cu toate acestea, avantajele pe care le poate oferi fibra – ușoare, viteze mari de transmitere a datelor și rezistență la EMI – permit aplicații într-o mare varietate de industrii. 

De la transmisia în mediul exterior până la comunicații militare, există un apetit considerabil pentru conectorii de fibră care pot rezista la condiții dure. Exemple oferite pot fi soluțiile: 

1.  Bulgin (nr. stoc RS 191-7985) 
2.  HARTING (nr. stoc RS 110-9371)