Sageli tekib tuttavatel süsteemiadministraatoritel, kes pole varem kiudoptilistega kokku puutunud, küsimusi, kuidas ja milliseid seadmeid ühenduse korraldamiseks vaja läheb. Pärast väikest lugemist saab selgeks, et vajate optilist transiiverit. Selles ülevaateartiklis kirjutan optiliste moodulite peamised omadused teabe vastuvõtmiseks / edastamiseks, räägin teile nende kasutamisega seotud põhipunktidest ja lisan neile palju visuaalseid pilte. Ettevaatust, lõike all on tihe liiklus, tegin hunniku enda fotosid.

Mida ja miks

Tänapäeval on peaaegu kõigil Etherneti võrkude andmeedastuse võrguseadmetel, mis võimaldavad ühendada optilise kiu kaudu, optilised pordid. Neisse on paigaldatud optilised moodulid, millesse saab juba kiudu ühendada. Igasse moodulisse on sisse ehitatud optiline saatja (laser) ja vastuvõtja (fotodetektor). Klassikalises andmeedastuses neid kasutades peaks kasutama kahte optilist kiudu – ühte vastuvõtmiseks, teist edastamiseks. Alloleval pildil on lüliti optiliste portide ja paigaldatud moodulitega.

Neid väikeseid elektroonilisi seadmeid arutatakse edasi.

Optiliste moodulite tüübid

Aeg-ajalt tekib küsimusi, millist optilist transiiverit konkreetses olukorras vaja on. Kui silme ees on hinnakiri, siis kõikvõimalike nimede rohkusest jooksevad silmad lihtsalt üles. Püüan selgitada, mida erinevad tähed ja numbrid moodulite nimetuses tähendavad ning millist neist Sul vaja võib minna. Optilised moodulid erinevad vormiteguri (GBIC, SFP, X2...), tehnoloogia tüübi ("sirge", CWDM, WDM, DWDM...), võimsuse (detsibellides), pistikute (FC, LC, SC) poolest.

Erinevad vormitegurid

Esiteks erinevad moodulid oma vormitegurite poolest. Lubage mul rääkida teile veidi erinevatest võimalustest.

GBIC

GigaBit Interface Converter, kasutati aktiivselt 2000ndatel. Kõige esimene tööstusharu standardiseeritud moodulivorming. Väga sageli kasutatakse edastamiseks mitmemoodiliste kiudude kaudu. Nüüd seda oma suuruse tõttu praktiliselt ei kasutata. Mul on alles üks vana, veel ilma CEF-i toeta tsiska 3500, milles saab neid mooduleid kasutada. Alloleval pildil on kaks 1000Base-LX ja 1000Base-T GBIC moodulit:

SFP

Väikese vormiteguriga ühendatav, GBIC-i järglane. Tänapäeval ilmselt kõige levinum formaat, väiksema suuruse tõttu palju mugavam. See vormitegur on oluliselt suurendanud võrguseadmete portide tihedust. Tänu sellistele mõõtmetele sai ühes üksuses võimalikuks ühe rauatüki peale paigaldada kuni 52 optilist porti. Kasutatakse andmete edastamiseks kiirusega 100Mbits, 1000Mbits. Alloleval pildil on optiliste portidega lüliti ja paar 1000Base-LX ja 1000Base-T moodulit.

SFP+

Täiustatud väikese vormiga ühendatav. Neil on identne SFP suurus. Sarnane suurus võimaldas teha seadmeid pordidega, mis toetavad tavalisi SFP ja SFP +. Sellised pordid võivad töötada režiimides 1000Base/10GBase. Ainult pikamaa CWDM-moodulid on jahutusradiaatori tõttu pikemad. Kasutatakse andmete edastamiseks kiirusega 10 Gbit. Väike suurus andis mõningaid omadusi - pikamaa moodulite puhul on juhtumeid, kus kuumutatakse liiga palju. Seetõttu pole selliseid mooduleid üle 80 km edastamiseks. Alloleval pildil on kaks SFP + moodulit - CWDM ja tavaline 10GEBase-LR:

XFP

10 gigabitine väikese kujuga ühendatav. Samuti, nagu SFP +, kasutatakse neid andmete edastamiseks kiirusega 10 Gbit. Aga erinevalt eelmistest veidi laiem. Suurenenud suurus võimaldas neid kasutada pikkadel vahemaadel pildistamiseks võrreldes SFP +-ga. Allpool on Huawei lisaplaat, kuhu on paigaldatud XFP ja paar sellist moodulit.

XENPAK

Moodulid, mida kasutatakse peamiselt Cisco seadmetes. Kasutatakse andmete edastamiseks kiirusega 10 Gbit. Nüüd saab neid harva kasutada, mõnikord võib neid leida vanadest ruuterite ridadest. Samuti on sellised moodulid saadaval 10GBase-CX4 vasktraadi ühendamiseks. Kahjuks leidsin neile ainult ühe 10GEBase-LR XENPAK mooduli ja vana Cisco WS-X6704-10GE plaadi.

X2

XENPAK formaadi moodulite edasiarendus. Tihti saab X2 pesadesse paigaldada TwinGig mooduli, millesse saab juba paigaldada kaks SFP moodulit... See on vajalik, kui seadmel pole 1GE optilisi porte. Põhimõtteliselt kasutab Cisco vormitegurit X2. Müügil on X2-SFP+ (XENPACK-to-SFP+) adapterid. Huvitav on see, et selline komplekt (adapter + SFP + moodul) on odavam kui üks X2 moodul.
Kahjuks oli mul käepärast ainult adapter, kuid selleks, et aru saada, kuidas need moodulid välja näevad ja mis suurused need on, piisab sellest täiesti. Alloleval pildil on X2-SFP+ adapter, millele on sisestatud SFP+ moodul.

Aga kui kedagi huvitab, siis siit näeb rohkem pilte ja selle pistiku võimalusi.

Jah, ma ei puudutanud suhteliselt uusi vormitegureid (QSFP, QSFP +, CFP). Praegu pole need eriti levinud.

Erinevad standardid

Nagu teate, on 802.3 komitee vastu võtnud palju erinevaid Etherneti standardeid. Sellest tulenevalt toetavad optilised moodulid ühte neist. Etherneti standardite kohta on hea petuleht. Praegu on kõige levinumad tüübid:

• 100Base-LX – 100 megabitti kiudoptilist 10 km kohta
• 100Base-T - 100 megabitti üle vase üle 100 meetri
• 1000Base-LX – 1000 megabitti kiudoptilist 10 km kohta
• 1000Base-T – 1000 megabitti üle vase 100 m kaugusel
• 1000Base-ZX – 1000 megabitti ühemoodilise kiudoptilise kaudu üle 70 km
• 10 GBase-LR – 10 GE üle 10 km ühemoodilise kiu
• 10GBase-ER – 10GE üle ühemoodilise kiu üle 40 km

Loomulikult on optilisi mooduleid ka muude standardite jaoks, sealhulgas 40GE ja 100GE. Loetlesin peamised pakkujavõrkudes kasutatavad tüübid. Tavaliselt ütleb nimi või spetsifikatsioon, millisel standardil see või teine ​​moodul töötab. Kuid oluline on ka näha, kas see standard toetab riistvaraporti, kuhu moodul paigaldatakse. Näiteks 100Base-LX ei tööta kommutaatori pordis, mis toetab ainult 1000Base-LX. Seda funktsiooni tuleb ka arvesse võtta.

WDM-i kasutamine

Ülalkirjeldatud optilised moodulid edastavad signaali peamiselt lainepikkusel 1310 nm või 1550 nm kahel kiul (üks edastamiseks, teine ​​vastuvõtmiseks). Neil on lairiba fotodetektor (nad aktsepteerivad kõike) ja laser, mis kiirgab teatud lainepikkusel (umbes muidugi). Kuid on võimalik kasutada lainepikkuse tihendamist. See võimaldab mitme kanali korraldamiseks kasutada vähem kiude, suurendades seeläbi ühe kiu läbilaskevõimet.

WDM

Sellised moodulid töötavad paarikaupa, ühelt poolt edastatakse signaali lainepikkusel 1310 nm, teisalt 1550 nm. See võimaldab ühe kanali korraldamiseks kasutada kahe kiu asemel ühte. Selliste moodulite vastuvõtja jääb lairibaühenduseks. Neid on nii 1GE kui ka 10GE jaoks. Allpool on fotod paarist WDM-moodulist, millel on erinevad pistikud LC- ja SC-vahejuhtmete ühendamiseks.

Enamikul juhtudel on lühikeste vahemaade jaoks eelistatav kasutada WDM-mooduleid. Nende hind ei ole väga kõrge (1 tuhat rubla mooduli kohta versus 500 rubla tavalise jaoks). Põhjus on selles, et säästad terve kiu, sellel on hiljem võimalik käivitada teine ​​sama kanal. Kuigi loomulikult on kiudainete säästmiseks ka teisi võimalusi.

CWDM

WDM-tehnoloogia edasine jätk. Selle kasutamisega saate ühel kiul saavutada kuni 8 duplekskanalit. Nendel eesmärkidel kasutatakse CWDM multipleksereid (passiivsed seadmed, mille sees on prisma, mis võimaldab jagada signaali värvi järgi 20 nm sammuga vahemikus 1270 nm kuni 1610 nm). Selleks kasutatakse ka spetsiaalseid CWDM-mooduleid, tavalistel inimestel nimetatakse neid “värviks”, nad edastavad signaali teatud lainepikkusel. Samal ajal on nende vastuvõtja lairibaühendus. Lisaks valmistatakse selliseid optilisi mooduleid sageli pikkade vahemaade (kuni 160 km) edastamiseks. Alloleval joonisel on väike CWDM-SFP komplekt, millel multiplekserite abil saab 2GE ühele kiule tõsta.

Nagu näete, on igaühe vibud erinevad. Olenevalt lainepikkusest on moodulil oma värv. Kahjuks on iga tootja erinev.

Siit tuleb kontseptsioon optiline eelarve. Tõsi, tema arvutus jääb sellest artiklist välja. Lühidalt, mida rohkem porte on saadaval, seda rohkem kanaleid saate multipleksida, seda suurem on sumbumine. Lisaks annavad erinevad lainepikkused erineva sumbumise edastatava signaali 1 kilomeetri kohta. Ja peate arvestama ka kiu tüübiga ...

Saate palju kirjutada selliste moodulite valimise meetoditest, lainepikkuste ristumiskohtadest, soovimatutest pikkustest, ADD / DROP moodulitest. Aga see on omaette teema.

Ühendused

See on koht, kus ühendate optilise plaastri juhtme. Praegu kasutatakse optiliste moodulite puhul kahte tüüpi pistikuid – SC ja LC. Jämedalt ja slängi - suured ja väikesed ruudud. Selge see, et kui sul on SC-pistikuga patch-juhe, siis sa seda LC-pistikuga ei ühenda. Peate vahetama plaastrijuhtme või installima adapteri adapteri. Enamasti on SFP-moodulitel LC-pistik, X2/XENPAK-il aga SC-pistik. Üleval piltidel olid juba erinevate pistikutega moodulid.

Natuke plaastrijuhtmetest

Optilised plaastrijuhtmed, need on ka optilised juhtmed. Meid huvitavad järgmised omadused: dupleks / simpleks (kiudude arv), poleerimine (praegu UPC sinine või APC roheline), pistik (SC, LC, FC), multirežiim ja pikkus. Loomulikult on oluline ka kiu südamiku paksus, kuid nüüd kasutatakse mitmemoodiliste tavaliste nööride puhul standardset paksust. Allpool olen esitanud pildi erinevat tüüpi plaastrijuhtme otstega.

Põhimõtteliselt vastate järgmisele nööride tähistusele - SHO-2SM-SC/UPC-SC/UPC-3.0. See dešifreeritakse järgmiselt: SC-pistikute ja poleeritud UPC-ga ühelt poolt ja SC-UPC, mille pikkus on 3,0 meetrit. Vastavalt sellele näiteks SHO-SM-LC/APC-SC/APC-15.0- ühemoodiline duplekskaabel koos LC-LC pistikud ja APC graveering 15 meetrit pikk.

Mõned funktsioonid

Optilised moodulid on aktiivsed seadmed, nad tarbivad elektrit ja toodavad soojust. Seda tuleb seadme vooluvõrku ühendamisel arvestada. Samuti võib võimsate moodulitega täidetud lüliti vajada täiendavat jahutust.

Ärge unustage, et laserid on optilistesse moodulitesse sisse ehitatud ja nendega tuleb järgida teatavaid ettevaatusabinõusid. Loomulikult ei kujuta need enamasti väikese võimsuse tõttu mingit ohtu, kuid on olnud juhtumeid, kus pikamaa võimsad 10GE moodulid võivad silma võrkkesta täielikult läbi põletada või näppu häälestamiseks põletushaava jätta. .

Kaasaegsetel optilistel moodulitel on funktsioon DDM (digitaaldiagnostika jälgimine)- neisse on sisse ehitatud hulk andureid, mille kaudu saate määrata mõne parameetri praeguse väärtuse. See näeb läbi selle seadme liidese, kuhu moodul on installitud. Teie jaoks on kõige olulisemad parameetrid praegune vastuvõetud võimsus ja temperatuur.

Mitmed võrguseadmete tootjad keelavad oma seadmetes kasutada kolmanda osapoole mooduleid. Vähemalt varem ei lubanud Cisco neil joosta, nad lihtsalt ei töötanud selles. Nüüd teatakse neid kitsastes ringkondades

Lamedad pistikud (Lamedad pistikud). RS-seeria pistikud. RS-seeria pistikud. SPC-seeria pistikud (Super Physically Contact). UPC-seeria pistikud. APC-seeria pistikud. Pistikud tüüp FC. Adapter FC jaoks summutiga. FC-pistik metallist ümbrisega. Ühendused tüüp ST. SC tüüpi pistikud. Bikooniline. DIN. D4. E-2000. LC tüüpi pistikud. Pistikud tüüp MT-RJ. Pistikud tüüp VF-45. MU tüüpi pistikud. Kohalike võrkude perspektiivid.

Optika pistikud

Põhilised ülekandeparameetrid

Põhijooned optilised pistikud võib jagada järgmistesse rühmadesse: ülekandeparameetrid, pikaajaline stabiilsus ja vastupidavus keskkonnatingimustele.

Optiliste pistikute peamised ülekandeparameetrid on sisestuskadu ja tagasipeegeldus. Need parameetrid sõltuvad peamiselt sellistest teguritest nagu telgede põiksuunaline nihe ja nendevaheline nurk, samuti optilise signaali Fresneli peegeldus kahe optilise andmekandja vahelisel liidesel.

Lahtivõetava ühenduse tekitatud kadude hindamisel on optiline sumbumine kõige olulisem. Sellel parameetril on suur mõju optilise tee kogukadude suurusele. Optilise sumbumise suurus sõltub peamiselt ühendatud optiliste kiudude südamike väärast (külgsuunalisest läbipainest).

Lisaks sisestussummutusele on oluline optiline omadus on vastupidine peegeldus. Peegeldunud signaali peamiseks allikaks on liides kahe meediumi vahel, näiteks optilise kiu materjal ja õhk. See kahjumi komponent võib ulatuda märkimisväärse väärtuseni. Lisaks ei ole tagant peegeldus ajas konstantne. Väliste mõjude mõjul võib see lõppkokkuvõttes häirida süsteemi stabiilsust. Tagantpeegeldus tekitab kõige tõsisemaid probleeme kitsaribaliste suure koherentsusega laserite puhul (nagu need, mida kasutatakse DWDM-süsteemides ja kaabeltelevisioonivõrkude seadmetes).

Kuna teekonnas oli vähe lahtivõetavaid liitekohti, vähenesid mõnevõrra nõuded nende tekitatud kadude suurusele võrreldes näiteks keevisliidete nõuetega. See võimaldas oluliselt lihtsustada disaini ja vähendada nende toodete maksumust, mille puhul on ühendatud kiudude positsioneerimine piiratud passiivse põiki joondamisega.

Lõpetamise tehnoloogia

Tootjad pakuvad erinevaid otsmistehnoloogiaid, st optiliste kiudude külge kinnitavaid pistikuid.

Teatud etapis (mida võib praegu pidada esialgseks) eeldati, et eemaldatavate ühenduste loomise tehnoloogia hõlmab tehnoloogilisi toiminguid ühendatavate optiliste kiudude kinnitamiseks tooriku pistikusse keemilise fiksaatori abil. Kinnitusvahendina kasutati epoksüliimi või selle analooge. Peale kinnitamist tuli kiud lõhestada ning seejärel spetsiaalsel viisil poleerida pistiku ots koos väljaulatuva kiuga, kuni saavutati vajalikud otsakujud.

Paigaldusprotsessi kiirendamiseks on välja töötatud tehnoloogiaid ilma epoksüliimi kasutamata. Sellistes tehnoloogiates kasutatakse kiu mehaanilist fikseerimist konnektorisse sisseehitatud klambritega, termilist fikseerimist kuumsulamliimidega jne. Kuid aja jooksul on selliste tehnoloogiate populaarsus langenud. Tõenäoliselt oli selle põhjuseks surve all olevate kuumsulamliimide külm voolamine, mille tagajärjel nihkus pistiku sees olev optiline kiud aja jooksul piki telge ja sellega kaasnes füüsilise kontakti halvenemine või kadumine ning sellest tulenevalt sisestuskaotuse ja tagasipeegelduste suurenemine.

Praegu kasutatakse kõige laialdasemalt pistikuid, mille puhvris on sisseehitatud optilise kiu tükk ja sekundaarsed katted. See segment on ühendatud kaabli kiuga. Hoolimata asjaolust, et ühe ristmiku asemel saadakse kaks, on see tehnoloogia end praktikas tõestanud. Selle peamiseks eeliseks on tehnoloogilise toimingu puudumine konnektori otsa poleerimiseks kiudude lõpetamise ajal, mis nõuab palju aega, ning kiirete võrkude jaoks ka kallist lihvimis- ja juhtimisseadet. Need protseduurid tehakse tootmisettevõttes statsionaarsetes tingimustes. Selline lähenemine võimaldab tootjal peaaegu lõputult parandada ühendatavate kiudude otste poleerimise kvaliteeti, kasutada uusi tehnoloogiaid, mille eesmärk on kadude vähendamine ja parameetrite parandamine. optilised pistikud, sundimata ostjat ostma üha arenenumaid (ja loomulikult ka kallimaid) seadmeid pistikute lõplikuks tööks ettevalmistamiseks.

Optilise kontakti tagamine

Kiudude poleerimisel on tehnoloogiliselt keeruline saada ideaalsete kontaktpindadega täiesti risti asetsevaid otsi. Peegeldunud signaali väärtuse minimeerimine eeldab, et ühendatud optiliste kiudude südamike vahel puudub õhupilu. Selle saavutamiseks poleeritakse ühendatud kiudude otsad nii, et saadakse sfäärilised pinnad. Ühendamisel seatakse kiudude pikisuunaline kinnitus, mis põhjustab kiudude otste elastse deformatsiooni ja optilise kontakti ühendatavate kiudude südamike piirkonnas, mille juures õhuvahe nende vahel muutub minimaalseks.

Lamedad pistikud

Üks esimesi lahendusi otspindade ettevalmistamisel oli otsa otsa poleerimine kiu teljega risti sellesse kinnitatud optilise kiuga. Vältimaks kiudude otsest kokkupuudet, mis võib põhjustada tõsiseid kahjustusi - kriimustusi ja kiipe -, on selle lähenemise korral saavutatud umbes mõne mikromeetri (2-3 mikroni) süvend. Jõudluse parandamiseks kasutatakse mõnikord immersioongeeli, mille murdumisnäitaja on optilise kiu materjalile lähedane. Geel täidab otste vahelise tühimiku.

PC-seeria pistikud

Otspindade ettevalmistamise meetod, mida nimetatakse "füüsiliseks kontaktiks" (Physically Contact - PC), hõlmab optilise kiu kinnitamist alumiiniumotsakusse. Otsapind poleeritakse teatud viisil, et saavutada otspindade täielik kontakt. Kuid kiu poleerimisel tekivad pinnapealses otsakihis infrapunapiirkonnas (nn "infrapunakihis") negatiivsed muutused, mis on tingitud poleerimise käigus tekkivatest mehaanilistest muutustest. See tegur piirab selliste pistikute kasutamist kiiretes võrkudes (565 Mbps).

SPC (Super Physically Contact) seeria pistikud

Optilise kiu kontakti parandamiseks ahendati südamiku raadiust 20 mm-ni ja otsa materjalina kasutati pehmemat tsirkooniumi. See lähenemisviis on vähendanud poleerimisvigu, nagu kalded. Võimalus painutada tsirkooniumi submikronilisel tasemel võimaldas kiul kokku puutuda isegi sadade mikronite kaldnurkadega ilma parameetrite olulise halvenemiseta. Selline poleerimine jätab aga infrapunakihi probleemi lahendamata.

UPC-seeria pistikud

UPC (Ultra Physically Contact) otste poleerimistehnikat iseloomustavad madalad pinged. Poleerimine toimub keerukate ja kallite juhtimissüsteemide kontrolli all. Selle tulemusena kaob pinnase infrapunakihi probleem. Peegeldusvõime on oluliselt paranenud ja neid pistikuid saab kasutada kiiretes süsteemides, mille läbilaskevõime on 2,5 Gbps ja rohkem.

APC seeria pistikud

Kõige tõhusam viis peegeldunud signaali energiataseme vähendamiseks on optiliste kiudude otste poleerimine kiu telje suhtes risti 8-12° nurga all (angled Physically Contact – APC). Sellisel ristmikul levib peegeldunud valgussignaal nurga all, mis on suurem kui nurk, mille all signaal optilisse kiudu süstitakse.

APC-pistikud eristuvad värvikoodiga varre (tavaliselt roheline) poolest, kuna neid ei saa kasutada erineva viimistlusega pistikutega.

Tuleb märkida, et mõned tootjad vahetavad nimed Super PC ja Ultra PC, mida tuleks arvesse võtta, et vältida vastuolusid konstruktsiooniparameetritega. See kehtib eriti äsja paigaldatud adapterite ja pistikute kohta liinidel, kus teiste tootjate tooteid juba kasutatakse.

Üldiselt on kahe pistiku ühendamisel adapteri kaudu parem kasutada sama seeria pistikuid. Erinevate seeriate (flat, super PC, ultra PC) pistikute sidumisel on segapaari peegeldustegur halvem. Teiste seeriate kasutamine koos APC-seeriaga on üldiselt vastuvõetamatu ja võib põhjustada ühe või mõlema pistiku rikke.

Peamised pistikute tüübid

FC tüüpi pistikud

FC-tüüpi pistikud töötas välja NTT ja need keskenduvad peamiselt ühemoodiliste kaugühenduste, erisüsteemide ja kaabeltelevisioonivõrkude rakendustele. 2,5 mm läbimõõduga keraamiline ots, mille kumer otspind on läbimõõduga 2 mm, tagab füüsilise kontakti ühendatud valgusjuhtide vahel. Ots on valmistatud rangete geomeetriliste tolerantside järgi, et tagada väike kadu ja väike tagasipeegeldus. Otsa raadius tagab füüsilise kontakti ühendatud kiudude vahel.

FC-pistiku kinnitamiseks pesa külge kasutatakse M8x0,75 keermega ühendusmutrit. Selles konstruktsioonis ei ole vedruga ots jäigalt kere ja varrega ühendatud, mis muudab pistiku keerulisemaks ja suurendab selle maksumust, kuid see lisamine tasub end ära suurema töökindlusega.

FC tüüpi pistikud on vastupidavad vibratsioonile ja põrutustele, mis võimaldab neid kasutada sobivates võrkudes, näiteks otse mobiilsetel objektidel, aga ka raudteede läheduses asuvatel konstruktsioonidel.

ST tüüpi pistikud

BT-pistikud töötas välja AT&T 80ndate keskel. Nende pistikute edukas disain tõi kaasa suure hulga nende analoogide ilmumise turule.

Praegu kasutatakse ST-pistikuid laialdaselt kohalike võrkude optilistes alamsüsteemides.

2,5 mm läbimõõduga keraamiline ots, mille kumer otspind on läbimõõduga 2 mm, tagab füüsilise kontakti ühendatud valgusjuhtide vahel. Kiu otsa kaitsmiseks kahjustuste eest paigaldamise ajal kerimise ajal kasutatakse külgvõtit, mis sisaldub pistikupesa soones; pistikupesa pistik on fikseeritud bajonettlukuga.

ST-pistikud on lihtsad ja töökindlad, kergesti paigaldatavad, suhteliselt odavad. Disaini lihtsusel on aga ka omad negatiivsed küljed: need pistikud on tundlikud kaablile mõjuvate teravate jõudude, aga ka oluliste vibratsiooni- ja põrutuskoormuste suhtes, sest ots on korpuse ja varrega üks tervik. See puudus piirab seda tüüpi pistikute kasutamist liikuvatel objektidel.

ST-pistiku osad on tavaliselt valmistatud nikeldatud tsingisulamist, harvem plastikust.

Pistikute kokkupanemisel asetatakse kaabli armeerimispunutise aramiidniidid korpuse tagumise osa pinnale, mille järel metallhülss lükatakse ja surutakse kokku. See disain vähendab oluliselt kiu purunemise tõenäosust, kui konnektorit välja tõmmata. Mitmete tootjate pistikutes olevate ühendusnööride mehaanilise tugevuse edasiseks suurendamiseks on korpuse tagaküljel pressitud mitte ainult aramiidkeerme, vaid ka minikaabli väliskesta jaoks.

ST-pistikute aktiivne kasutamine viis nende toodete kvaliteedi parandamise võimaluste otsimiseni. Seega ilmusid arenduse edenedes seda tüüpi pistikute SPS ja UPS versioonid.

SC tüüpi pistikud

FC ja ST tüüpi pistikute üheks puuduseks on vajadus pöörleva liikumise järele adapteriga ühendamisel. Selle puuduse kõrvaldamiseks, mis takistab esipaneelile paigaldamise tiheduse suurenemist, on välja töötatud SC-tüüpi pistikud. SC-pistiku korpus on ristlõikega ristkülikukujuline. Ots ei ole jäigalt kere ja säärega ühendatud.

SC-pistik ühendatakse ja lahutatakse lineaarselt (push-pull), mis takistab pistiku otste pöörlemist üksteise suhtes adapteris fikseerimise hetkel. Lukustusmehhanism avaneb ainult siis, kui pistik tõmmatakse korpusest välja. SC-pistikute miinusteks on veidi kõrgem hind ja väiksem mehaaniline tugevus võrreldes varem käsitletud FC ja ST tüüpi pistikutega. SC-pistiku adapterist välja tõmbav jõud on reguleeritud 40 N piires, samas kui FC-seeria puhul võib see väärtus praktiliselt võrduda minikaabli tugevusega. Nagu ST-pistikute puhul, piirab see puudus SC-tüüpi pistikute kasutamist liikuvatel objektidel.

Bikooniline

Bikoonilised pistikud on USA-s populaarseks saanud tänu Lucent Technologiesi pingutustele. Pistiku korpus on valmistatud plastikust ja võib sisaldada võtit, mis takistab südamiku pöörlemist kruvimise ajal. Mittestandardne vedruga keraamiline südamik on valmistatud kärbikoonuse kujul ja koonuse läbimõõt on põhjas peaaegu võrdne korpuse siseläbimõõduga. See disain näib olevat usaldusväärsem kui tema kolleegid. Uuringud on aga näidanud, et seda tüüpi pistikud kaotavad temperatuuri stabiilsuse näitajate poolest keeruka mitmekihilise konstruktsiooniga ümbrisega pistikutele. Lisaks raskendas ebastandardne südamiku disain selliste pistikute kasutamist hübriidpistikutes.

Praegu on Biconic pistikud täielikult kaotanud oma positsioonid tänapäevaste standardse südamiku suurusega pistikutüüpide ees.

DIN

Traditsiooniliselt on sellele standardile vastavaid tooteid laialdaselt levinud Saksamaal ja teistes Euroopa riikides. Standardne 2,5 mm keraamiline südamik ulatub korpusest kaugele välja. Plastikust korpus on varustatud võtmega, mis ei lase südamikul adapterisse kruvides ümber oma telje pöörata.

DIN-tüüpi pistikud on leidnud rakendust katseseadmetes ja telekommunikatsiooniseadmetes.

D4

D4 pistikud on ka Euroopas laialt levinud. Nende disaini põhijooned on metallkorpusest väljapoole ulatuv võti (mittetehnoloogiline disain) ja mittestandardne keraamiline südamik läbimõõduga 2 mm. Pistikupesale kinnitamiseks on pistikud varustatud M8x0,75 keermega liitmutriga.

Vaatamata nendele puudustele toodeti seda tüüpi pistikuid üsna pikka aega ja eelmise sajandi 90ndate lõpus toodeti juba sellistest pistikutest PS-, SPS- ja UPS-versioone. Peamised D4 pistikute tootjad on Lääne-Euroopa ettevõtted, kuid Euroopa operaatoritele tarnitavate seadmete tootmiseks on selliste pistikute tootmine loodud ka USA-s.

E-2000

E-2000 tüüpi pistikud on ühe keerukama konstruktsiooniga. Pistiku ühendamine ja lahtiühendamine toimub lineaarselt (push-pull). Lukustusmehhanism avaneb ainult siis, kui konnektor tõmmatakse korpuse poolt välja spetsiaalse võtmesisendi abil. Sellist pistikut on praktiliselt võimatu kogemata välja lülitada ilma võtit kasutamata (see tähendab, et pistiku korpuse riivi hävitamiseks on vaja koormust).

E-2000 tüüpi pistikute ots on valmistatud mitmekihilise ümbrise kujul, mille läbimõõt on 2,5 mm. Pistikute ja adapterite korpused on valmistatud vastupidavast polümeerist. Peamine uuendus on plastikust aknaluugid, mis adapteri lahtiühendamisel toimivad pistikutena. Samuti takistavad need tolmu sattumist optilisele kontakttasandile.

Seda tüüpi pistikud eristuvad parema optilise jõudluse ja stabiilsete temperatuuriomaduste ning kõrge töökindluse poolest (tagatud on vähemalt 2 tuhat sisse- ja väljalülitamistsüklit). Korpuse osa on ruudukujuline, mis muudab duplekspistikute paigaldamise lihtsaks.

Muuhulgas tuleb märkida selle toote vaieldamatut eelist - inimfaktori mõju vähendamist. Sisselülitamisel hoiatatakse: optilise kiu otsapinna kahjustamise võimalus kahe pistiku ühendamiseks suunatud liigsete pingutuste tõttu; ebapiisav lülitusjõud; vale positsioneerimine, samuti vead optiliste kontaktpindade puhastamisel.

Pistiku on disaininud ja valmistanud Diamond, keskendudes toote kvaliteedile. Selle ettevõtte tootmisüksused asuvad lisaks Lääne-Euroopa riikidele ka Ida-Euroopas. Vaatamata suurele optilisele jõudlusele ja disaini töökindlusele hoiab hinnafaktor siiski E-2000 ulatuslikku kasutuselevõttu tagasi.

E-2000 ilmumine tähistas optiliste kiudude pistikute loomise uue etapi algust – SFF (Small Form Factor) pistikute väljatöötamist, millest tuleb juttu hiljem.

Suure tihedusega pistikud

Varem väljatöötatud pistikute eeliste ja puuduste analüüs näitas vajadust luua uut tüüpi pistikuid. Nende eelkäijatega samade tööparameetritega pidid nad pakkuma suurt ruumisäästu, et suurendada esipaneelide paigaldustihedust.

Adapterite mõõtmete määramisel võeti aluseks RJ-45 tüüpi metallist voolu juhtivate juhtmete pistiku mõõtmed. See võimaldas kasutada ühiseid projektlahendusi RJ-45 ja väljatöötatavate projektide optiliste pistikute paigaldamisel.

Juhtivad passiivsete optiliste komponentide tootjad on kaasatud uue põlvkonna pistikute väljatöötamisse. Kogu mudelite loendist kasutatakse enim selliseid pistikuid nagu LC, MT-RJ, VF-45n MU. Mitmed passiivsete optiliste komponentide tootjad on seda tüüpi pistikute tootmiseks juba omandanud litsentsid ning nende müügimahud kasvavad pidevalt.

LC tüüpi pistikud

LC-tüüpi pistikute arendaja - Ameerika ettevõte Lucent Technologies - on üks juhtivaid telekommunikatsiooniseadmete tootjaid ja seega "trendilooja" passiivse optika valdkonnas. Seda tüüpi pistik oli algselt (ja nagu selgus, üsna mõistlikult) müügiliidri roll nii Ameerika Ühendriikides kui ka Euroopas.

Pistiku konstruktsioon on suhteliselt lihtne: keraamiline südamik läbimõõduga 1,25 mm, mis ei ole ühendatud plastikust korpusega. Lukustusmehhanism - riiv (sarnane RJ-45-ga). Tootja andmetel on kaod umbes 0,2 dB. Paari pistikuid saab hõlpsasti ühendada dupleksiks.

Pistikud tüüp MT-RJ

MT-RJ pistikud on välja töötanud tootjate konsortsium, sealhulgas Amp Hewlett-Packard, Siecor LIN, Fujikura ja USConnec. Neid pistikuid toodetakse eranditult duplekspaaridena ja seetõttu ei saa neid pidada universaalseteks. Tehnoloogiliselt on neid raske valmistada.

Pistiku korpus sisaldab paari metallist juhikuid, millesse on eelnevalt paigaldatud kaks optilist kiudu. Kaabli optilised kiud keevitatakse eelnevalt paigaldatud kiudude külge. Pärast paigaldamist kinnitatakse kaabel lukustusvõtit keerates.

Keskmine kadu on umbes 0,2 dB.

MT-RJ tüüpi pistikuid kasutavad lülitites, jaoturites ja ruuterites paljud juhtivad seadmetootjad.

Pistikud tüüp VF-45

3M Corporation ei suutnud ka reageerida turusuundumustele seoses SFF-pistikute kasutuselevõtuga. Ettevõte töötas välja oma disaini - VF-45 duplekspistiku ühe- ja mitmemoodiliste kiudude jaoks - ja hakkas seda aktiivselt turul reklaamima. Seda võib turustada ka nimetuse SJ all.

See pistik on valmistatud push-pull tehnoloogia abil - ühendus tehakse lineaarselt. Tuleb märkida, et ergonoomika huvides on pistiku vars kiudude ühendustasandi suhtes ligikaudu 45° nurga all, see tähendab, et see langetatakse alla. Samal ajal on tagatud suur paigaldustihedus - kasutatakse paneeli RG-45 paigaldamiseks. Enamiku tootjate poolt kasutatavate keraamiliste hülsside asemel kasutatakse V-soont, mis muudab pistiku valmistamise odavamaks.

Tootja garanteerib omaduste kvaliteedi ja stabiilsuse, tuginedes enam kui kümneaastasele kogemusele selle tehnoloogia abil valmistatud optiliste pistikute töös. Ühendus on varustatud iselukustuva katikuga, et vältida tolmu sattumist optilisele kontaktpinnale.

Tootja garanteerib kõrged kvaliteedinäitajad: sumbumise tase ei ole kõrgem kui 0,75 dB ja tagasipeegeldus alla 26 dB.

Nagu MT-RJ pistikud, on ka VF-45 mõeldud kasutamiseks telekommunikatsiooniseadmetes: lülitites, jaoturites, ruuterites.

MU tüüpi pistikud

Seda tüüpi pistikud on välja töötanud NTT ja toodavad mitmed teised ettevõtted. Need on ligikaudu pooled SC analoogidest. Seda tüüpi pistikute suuruse vähendamise tõttu võib lukustusmehhanism olla vähem töökindel.

Ots ja tsentralisaator on keraamilised, läbimõõduga 1,25 mm. Korpus on valmistatud plastikust, osad - polümeer ja metall.

MU tüüpi pistikutega toodetud seadmete osakaal on suhteliselt väike, kuid kasvuperspektiivid on eeskätt varasema disainiga pistikute kasutamise osakaalu vähenemise tõttu seadmetes.

Eeldatakse, et uue põlvkonna pistikud võtavad turul järk-järgult liidripositsiooni ja tõrjuvad seejärel täielikult välja oma eelkäijad, kui selleks ajaks pole välja töötatud täiustatud pistikukujundusi, mis ühendavad ülaltoodud mudelite eelised ja samal ajal. , ületab neid mõnes mõttes või tegureid (nt hind või usaldusväärsus).

LAN-ide väljavaated

Tänapäeval määrab ühemoodiliste optiliste kiudude aktiivne kasutamine kohalike võrkude ehitamisel vajaduse paljude pistikute tootmiseks nii ühemoodilises kui ka mitmerežiimilises versioonis.

Struktureeritud kaabelduse edasine täiustamine on võimalik, kasutades materjale, mida praegu ei kasutata (näiteks polüamiidkiud ülekandevahendina). See määrab vajaduse välja töötada spetsiaalsed passiivsed optilised komponendid, mis muudavad kohtvõrkude lahendused eraldiseisvaks iseseisvaks piirkonnaks. Selle tulemusena on võimatu kasutada praegu olemasolevaid passiivsete optiliste komponentide (antud juhul optiliste pistikute) konstruktsioone universaalsetena. Samas võib uute disainilahenduste tekkimine saada võimsaks tõuke nii olemasolevate muutmisel kui ka uut tüüpi spetsialiseeritud pistikute loomisel.

Teine konnektori täiustamise tõukejõud on kiirema ülekandesüsteemi riistvara arendamine. See toob kaasa uued nõuded passiivsetele optilistele komponentidele, mis eeldab ka olemasolevate optiliste pistikute täiustamist ja uute disainilahenduste loomist.

Töötatavate portide arvu, infoedastuse kiiruse ja ulatuse kasv nõuab uusi lähenemisi seadmete portide ja SCS-i ühendamise korraldamisel. Üks lähenemisviis on kasutada LC-pistikuid, mis on saadaval erineva kujundusega. Kuid mitte kõik neist ei ole tõhusad suure tihedusega passiivsetes ja aktiivsetes portides.

LC pistik

Optilise liidese tüüp LC (Lucent Connector) on tänapäeval üks enim kasutatavaid pistikühenduse tüüpe. Pistiku tõi turule 1996. aastal Lucent Technologies ja see on pälvinud ekspertide tunnustuse tänu mitmetele eelistele, mida kasutaja saab lõplike passiivsete ja aktiivsete seadmete tegelikes töötingimustes koos SFP transiiverite kasutamisega. Analüütikute hinnangul on praeguseks maailmas paigaldatud üle 60 miljoni LC-pistiku. Praegu on seda tüüpi liidese tootmiseks ametlikult litsents umbes 30 ettevõttel.

Optilise LC-pistiku peamiste eeliste hulgas on võimalus paigutada dupleks-optiline port RJ45 vaskpordiga samale jalajäljele (joonis 1) ja LC-pistik kasutab sarnast riivimehhanismi.

Algses versioonis oli optilise LC-pesa jalajälg võrdne vasest pesa jaoks mõeldud ava suurusega, mis võimaldas "taaskasutada" olemasolevaid vasest patch-paneele ja nende kombinatsioone.

Kuni viimase ajani oli optiliste juhtmestike osakaal kaablisüsteemi kogumahust alla 10%, kuna aktiivseadmete ühendamise peamised ülesanded lahendati tõhusalt erinevate kategooriate traditsiooniliste vasktuumaliste SCS-ide abil. Olukord on hakanud muutuma 10G Etherneti rakenduste tulekuga ja Fibre Channel protokolli kasutava SAN-infrastruktuuri arendamisega, mis eeldab väiksemat kanalikadude taset.

Andmekeskuste masinaruumides saadaolev piiratud ruum ja üleüldine aktiivsete seadmete arvu suurenemine ruumi ühiku kohta on toonud kaasa tõhusamate – nii suuruse, energiatarbimise kui ka jahutuse – aktiivseadmete tekkimise. . See omakorda sundis struktureeritud kaablite tootjaid kohandama oma lahendusi passiivsemate optiliste portide jaoks, võttes kasutusele uue väikese suurusega dupleks-LC-pesa (nn SC jalajälje tüüp), mille pindala vastab standardse SC mõõtmetele. simplekspesa (joonis 2). ).

Tihedus või mugavus

Väikese suurusega dupleks-LC-pesa tulek võimaldas suurendada paigaldustihedust tänu portide tihedamale paigutusele optilisel plaatpaneelil. Tänapäeval saab standardkõrguse ühiku kohta mahutada kuni 48 dupleks-LC-pesa. Andmekeskuse taristu seisukohalt tähendab see näiteks võimalust oluliselt vähendada aktiivseadmetega rackis kasutatavate üksuste arvu, muuta lülitusväli kompaktsemaks. Operatsiooni seisukohalt jääb ühendatud optiliste LC-pistikute töökindluse probleem siiski lahendamata. Just siin ei ole enamikul SCS-tootjatel õnnestunud tehnoloogilises osas märkimisväärseid edusamme teha.

Mis tahes pistikühenduse kasutuslihtsus tähendab üldiselt seda, et saate optilisele pistikule tasuta juurdepääsu ilma külgnevaid, juba ühendatud pistikuid mõjutamata. See probleem on eriti kriitiline suure tihedusega paigaldiste puhul, mis on tänapäeval tüüpilised tsentraalse kommutatsiooniga optiliste jaotusraamide jaoks, aga ka mitut tüüpi võrgulülitite või ruuterite ühendamisel.

Pole saladus, et mõni aasta tagasi suhtusid operatiivosakonna spetsialistid LC-liidest äärmiselt negatiivselt, viidates asjaolule, et see on tavalise SC-pistikuga võrreldes äärmiselt väike, et seda on raske pesast eemaldada (sageli SCS-i tootjad isegi soovitas kasutada spetsiaalset tööriista, mis seda toimingut hõlbustab), mis moodustab takerdunud plaastrijuhtmetest "habeme", kuna pistikute riivid klammerduvad kogu aeg kaabli külge, muutes optilise juhtme eemaldamise protsessi keerulisemaks.

Kuna ühenduste tihedus LC puhul on võrreldes teiste pistikutega (näiteks SC) kaks või enam korda suurem ning LC-pistiku ja vasest RJ45-pistiku riivi konstruktsioon on teostatud sarnaselt, on juurdepääs on juhtmete ühendamisel oluliselt piiratud (joonis 3a). Ma arvan, et enamik eksperte mäletab hästi parimat tööriista dupleks-LC ühenduste teenindamiseks - tavalisi pintsetid.

Optiliste LC-pistikute arendajad ja tootjad tegid seda piirangut arvesse võttes konstruktsioonimuudatusi riivi kujus (joonis 3, b). Erinevate tootjate pakutavad erinevad versioonid soovitavad näiteks luua lisaplatvormi konnektori riivi vajutamiseks (platvorm on kas pistiku korpuse või dupleksklambri osa), suurendada riivi kasutatavat tööpinda või muutes selle pinna geomeetria keerulisemaks, nii et konnektori riivi vajutamine toimiks tõhusamalt.

Täiendava platvormi olemasolu lihtsustab juurdepääsu konnektori sulguritele ja vähendab optiliste juhtmete sassi. Teisest küljest on polümeermaterjali deformatsiooniomaduste ja riivi väikeste mõõtmete tõttu võimatu tagada riivile ühtlast survet LC-pistiku dupleksversioonis. See põhjustab tavaliselt duplekspistiku kinnijäämise, kui see on lahti ühendatud, kui üks riiv on kinni ja teine ​​mitte. Koos täiendava aja ja pingutusega võib see asümmeetrilise külgkoormuse tõttu põhjustada pistiku korpuse hävimise.

Turul saadaolevatest huvitavatest mittestandardsetest lahendustest tuleb märkida LC-pistiku konstruktsiooni koos nn ümberpööratud riiviga (joonis 4). Pidamine täielik ühilduvus standardsete pistikupesadega tagab see konnektori konstruktsioon tänu suurenenud alale hea juurdepääsu sulguritele, vähendab optiliste juhtmete sassi sattumise tõenäosust, kuna optilise juhtme kaabel haakub riivi külge. Lisaks on dupleksdisaini puhul kasutatud klambri konstruktsiooni tõttu rakendatud jõud mõlemale riivile ühtlaselt jaotatud.

Painduvad varred

Üks alternatiivsetest lähenemisviisidest, mis suurendab LC eemaldatavate ühenduste töökindlust suure tihedusega paigaldustingimustes, on lühendatud painduvate varrede kasutamine (joonis 5). Neid lahendusi pakkuvad tootjad teatavad, et optilised pordid on kergesti ligipääsetavad ja plaastrijuhtmeid saab ohutult hallata isegi kitsastes kohtades seadme tasapinna ja kapi ukse vahel.

Pidage siiski meeles, et pistiku lühendatud korpuse ja/või painduva varre kasutamine ei lahenda siiski konnektori enda sulguritele hõlpsa juurdepääsu küsimust.

Disain LC-HD

Pistikühenduste kasutamise seisukohalt on eriti huvitav võimalus kombineerida LC-liidesele omast suurt ühenduste tihedust SC push-pull liidese fikseerimise võimalusega. Sellisel juhul pole juurdepääsu pistiku riividele, eriti dupleksversioonides, üldse vaja. Selline disain on tänapäeval turul (joonis 6) kaubanime LC-HD all (kehtiva patendi all), kus lühend HD tähistab High Density.

Tootja, säilitades täieliku ühilduvuse standardsete LC-pesade ja SFP/SFP+ transiiveritega, on loonud lahenduse suure tihedusega ühenduste korraldamiseks nii patch-paneelidel kui ka aktiivseadmete kaartidel/labadel. Selle põhiomaduseks on spetsiaalse klambri kasutamine, tänu millele puudub vajadus konnektori sulguritele üldse ligi pääseda.

Kavandatav disainlahendus töötab ühtviisi tõhusalt LC-pesade või optiliste transiiverite horisontaalse ja vertikaalse orientatsiooni korral, näiteks raske multiport-lüliti labadel (joonis 7).

Rakendades konnektori sulguritele ühtlast ja sümmeetrilist jõudu, saab kasutaja duplekspistiku lülitipordist peaaegu pimesi ühendada või lahti ühendada – see on tüüpiline olukord näiteks transiiveri ülitiheda kinnitusega labade kasutamisel.

Natuke väljavaadetest

Ja lõpetuseks tahaksin juhtida tähelepanu spetsiaalsele optilise dupleksliidese tüübile - mini-LC-le. See otsus sündis katse tulemusena suurendada lüliti labale paigaldatavate transiiverite tihedust. Selle iseloomulikuks tunnuseks on pistikute geomeetriliste keskpunktide vaheline kaugus - 5,25 mm standardversiooni 6,25 mm asemel. Vastavad muudatused tehti transiiverite disainis, mida nimetati mini-SFP-ks.

Ilmselt pole sellise lahenduse praktiline tulevik veel ilmne, kuigi mitmed optiliste pistikute tootjad on teatanud saadavusest tellida mini-LC pistikuid ja nendel põhinevaid patch-juhtmeid. Igal juhul ei saa seda lahendust kohandada tervikliku kaabeldussüsteemi raames, kuna kaabelduse ühilduvuse ja universaalsuse nõue erinevate tarnijate aktiivseadmete osas andmekeskuse arvutiruumis ei ole täidetud.

Üldiselt arendajad ja tootjad passiivsed komponendid on alles teekonna alguses ja loomulikult tuuakse turule endiselt uusi huvitavaid insenertehnilisi lahendusi.