I sistemi a fibra ottica risalgono all'inizio degli anni '70 e da allora, i tipi di connettori multipli hanno offerto risultati alterni, passando per il primo Deutsch 1000 (forse il primo connettore commerciale di successo) all'attuale tipo LC miniaturizzato.
Da allora, anche le prestazioni sono aumentate. Il modello Deutsch 1000 ha raggiunto una perdita di inserimento di 3 dB, rispetto a 0,25 dB del connettore LC.
Figura 1: connettori in fibra ottica (dal più nuovo al più vecchio, partendo dall'alto): LC, SC, Biconic, Deutsch 1000 (Immagine per gentile concessione di theFOA.org).
La seguente tabella include alcuni dei tipi di connettori più comuni:
Acronimo |
Descrizione completa |
Applicazione |
FC |
Ferrule Connector o Fiber Channel |
Datacom, telecomunicazioni, laser a singola modalità, apparecchi di misurazione |
SC |
Subscriber Connector |
Datacom, telecomunicazioni |
SM |
Sub-Miniature Connector |
Laser industriali, spettrometri ottici, dispositivi militari; telecomunicazioni multimodali |
LC |
Lucent Connector o Local Connector |
Connessioni ad alta densità, ricetrasmettitori SFP e SFP+, ricetrasmettitori XFP |
ST |
Straight-Tip Connector |
Comunicazioni multimodali |
Per le prestazioni massime (ovvero la perdita più bassa), l'estremità viene levigata per produrre una superficie leggermente convessa, denominata levigatura a "contatto fisico". Questo profilo di superficie fa in modo che quando le fibre si uniscono, entrino a contatto solo i nuclei, consentendo una trasmissione con meno perdite.
Per proteggere e allineare la fibra nel connettore, l'estremità della fibra viene incorporata in una ghiera di ceramica (zirconia), acciaio inossidabile o plastica. La ghiera ha generalmente un diametro pari a 2,5 mm, sebbene ad esempio per i connettori LC vengano utilizzate ghiere dal diametro di 1,25 mm.
Adattatori in fibra ottica
Anche se i connettori in fibra ottica vanno per la maggiore, gli adattatori in fibra ottica sono anch'essi fondamentali per le installazioni ottiche. Gli adattatori in fibra ottica consentono di unire e allineare due connettori con perdite minime, a prescindere dal fatto che i connettori siano o meno uguali (adattatori ibridi).
Come mostrato nell'esempio in alto, sono disponibili numerosi adattatori che consentono ai differenti connettori in fibra ottica di interfacciarsi tra loro.
Figura 2: esempi di adattatori ibridi (alto → basso): ST → FC, SC → FC, SC → ST (Immagine per gentile concessione di theFOA.org).
Gli adattatori spesso sono utilizzati per collegare due connettori con ghiere della stessa dimensione; ad esempio, di 2,5 mm. È molto difficile allineare ghiere di dimensioni differenti con sufficiente precisione; i cavi patch ibridi sono più utilizzati per questo tipo di applicazione.
Per ridurre le perdite, l'allineamento tra i due cavi in fibra ottica deve essere molto preciso. Ciò è possibile tramite due componenti primari: la ghiera di ogni connettore e il manicotto di allineamento dell'adattatore. Il manicotto di allineamento dell'adattatore riunisce le ghiere dei due connettori di unione, in modo che il segnale ottico passi da una fibra all'altra con perdite minime.
Comparativa dei manicotti di allineamento degli adattatori
I manicotti di allineamento degli adattatori sono costituiti da vari materiali e disponibili con prestazioni e prezzi differenti.
I manicotti polimerici sono quelli che offrono il costo più basso ma anche le prestazioni minori. Generalmente, sono raccomandati per l'uso multimodale e le inserzioni limitate (massimo 10). Se combinati con una ghiera di ceramica estremamente resistente, numerose inserzioni possono provocare la formazione di polvere di plastica, formando una pellicola all'estremità della fibra e agendo come filtro con un incremento delle perdite.
I manicotti di bronzo fosforoso sono più duraturi (fino a 500 inserzioni) e funzionano bene con le ghiere di ceramica, ma offrono una precisione inferiore rispetto ai manicotti di ceramica. I manicotti di allineamento in bronzo sono comunemente utilizzati nelle applicazioni multimodali, dove l'allineamento di precisione non è fondamentale. Il loro costo è pari a circa due volte quello dei manicotti polimerici.
I manicotti in ceramica di zirconio sono più resistenti e offrono le prestazioni migliori ma anche i costi più alti, fino a tre volte quelli dei manicotti polimerici. La ceramica di zirconio è richiesta per le applicazioni a modalità singola.
Specifiche dei principali adattatori
Ogni componente del sistema in fibra ottica contribuisce alle prestazioni globali. Inoltre, per garantire un allineamento preciso è importante che sia l'adattatore che i connettori (anche se forniti da produttori differenti) siano conformi agli standard meccanici comuni. Di seguito sono riportate le specifiche delle prestazioni dei principali adattatori in fibra ottica:
Standard applicabile , ad esempio TIA/EIA FOCIS-3 (vedere di seguito)
Materiale del manicotto: bronzo fosforoso, ceramica di zirconia o polimero.
Perdita di inserimento: la perdita di potenza del segnale causata dall'inserimento dell'adattatore nella linea in fibra ottica, espressa in dB.
Perdita ritorno: perdita di potenza del segnale restituito o riflesso causato da una discontinuità dell'indice di rifrazione in una linea a fibra ottica, dovuta ad esempio a una mancata corrispondenza con il carico terminale o un dispositivo inserito nella linea. Si esprime in dB.
Standard meccanici applicabili per connettori e adattatori
TIA (Telecommunications Industry Association), parte di EIA (Electronic Industries Alliance), ha definito vari standard che riguardano gli adattatori e i connettori in fibra ottica.
Un documento FOCIS (Fiber-Optic Connector Intermateability Standard) è uno standard del componente TIA/EIA che garantisce che connettori dello stesso tipo ma forniti da produttori diversi siano compatibili tra loro. I documenti FOCIS sono disponibili nel formato TIA-604-XX, dove XX si riferisce al numero FOCIS.
Secondo la TIA: "Gli standard di interacoppiabilità definiscono gli attributi fisici minimi dei componenti dei connettori appaiabili. I componenti a dimensione completa non rientrano nell'ambito o nelle competenze di FOCIS. I requisiti FOCIS sono stati selezionati con l'obiettivo di garantire che qualsiasi combinazione di prese e adattatori conforme ai requisiti FOCIS sia meccanicamente appaiabile e che i gruppi di connettori interappaiati rispettino i livelli comuni di prestazioni. I livelli comuni di prestazioni di un gruppo di connettori interaccoppiati rappresentano i requisiti di prestazioni meno rigorosi delle specifiche di prestazioni separate di ogni prodotto del gruppo".
Ogni numero FOCIS riguarda un tipo di connettore differente, come mostrato di seguito.
Standard |
Tipo di connettore |
FOCIS 1 |
Biconic |
FOCIS 2 |
ST |
FOCIS 3 |
SC, SC/APC |
FOCIS 4 |
FC, FC, APC |
FOCIS 5 |
MTP/MPO |
FOCIS 6 |
Panduit FJ |
FOCIS 7 |
3M Volition |
FOCIS 8 |
Mini-MAC (Withdrawn) |
FOCIS 9 |
Mini MPO (Withdrawn) |
FOCIS 10 |
Lucent LC, LC/APC |
FOCIS 11 |
Siecor SCDC/SCQC |
FOCIS 12 |
Siecor/Amp MT-RJ |
FOCIS 13 |
SFFSC, SFOC, LX-5 |
FOCIS 14 |
SMC-SB |
FOCIS 15 |
MF |
FOCIS 16 |
LSH (E2000) |
FOCIS 17 |
MU |
FOCIS 18 |
1X16 e 2X16 (proposta del 2013) |
Adattatori in fibra ottica di Arrow
Arrow offre oltre 1.600 adattatori in fibra ottica, connettori, assemblaggi e strumenti dei principali produttori, come TE Connectivity, Molex e Panduit. Ad esempio, Molex offre una vasta gamma di adattatori in fibra ottica, adattatori ibridi SC e LC pressofusi con schermatura EMI, adattatori LC a 8 porte con manicotti di ceramica e bronzo fosforoso, adattatori snap-in da ESCON a ST per l'uso multimodale e molto altro ancora.