آداپتور MPO: عملکرد و قابلیت اطمینان

 

راآداپتور MPOبه عنوان یک رابط تراز منفعل عمل می کند که جفت شدن دو کانکتور MPO را در زیرساخت فیبر نوری{0} با چگالی بالا امکان پذیر می کند. برخلاف راه‌حل‌های تک-فیبر، سیستم‌های MPO به تلورانس‌های مکانیکی بسیار محکم-در سطح میکرون{4}}در 12، 24 یا حتی 32 کانال فیبر به طور همزمان نیاز دارند. مکانیزم آستین داخلی آداپتور باید دقت موقعیتی را در محدوده ± 0.5μm حفظ کند تا به ارقام تلفات قابل قبول درج شود، معمولاً زیر 0.35dB برای کاربردهای تک حالته. با افزایش تعداد کانال ها، این نیاز به طور تصاعدی چالش برانگیزتر می شود.

مشکل هم ترازی که هیچ کس در مورد آن صحبت نمی کند

در اینجا چیزی است که اکثر برگه های مشخصات به شما نمی گویند: رابطه بین افست جانبی و افت نوری خطی نیست. یک جابجایی جانبی 0.5 میکرومتر ممکن است 0.1dB تلفات-قابل تحمل را به شما بدهد. آن را به 1.0μm فشار دهید، و ناگهان به 0.4dB رسیدید. دوباره آن را دو برابر کنید تا 2.0μm؟ اکنون شما به 1.5dB خیره شده اید، که اساساً بودجه پیوند شما را برای هر فاصله انتقال معقولی از بین می برد.

مکانیزم پین راهنما در اینجا کارهای سنگین را انجام می دهد. دو پین دقیق (قطر 0.70 میلی متر، تحمل ± 0.001 میلی متر) روی یک کانکتور با سوراخ های مربوطه روی کانکتور مقابل قرار می گیرند. آستین آداپتور این درگیری را هدایت می کند. به اندازه کافی ساده به نظر می رسد.

این نیست.

فاصله پین-به-حفره حدود 0.01{4}}0.012 میلی متر است. خیلی سفت و درج مشکل می شود-کاربران اتصال را مجبور می کنند، پین ها خم می شوند، وجه های انتهایی با هم خراب می شوند. خیلی شل است و دوازده الیاف شما هرگز به درستی در یک راستا قرار نمی گیرند. هر رویداد جفت گیری تکی بر این رابط تاکید می کند.

از دست دادن درج: شکستن اعداد

منابع زیان به سه دسته تقسیم می شوند. بازتاب فرنل در شکاف هوایی بین وجه های انتهایی-فیزیک غیرقابل اجتناب. واگرایی پرتو در همان مشکل هندسه{3}}شکاف. و ناهماهنگی در هر سه محور: جانبی، طولی، زاویه ای.

افست جانبی غالب است. برای فیبر تک حالته با قطر میدان حالت 9.2μm، هسته اساساً حاشیه خطای صفر را فراهم می کند. هسته 50 میکرومتری Multimode بخشنده‌تر است، که علیرغم منطق به ظاهر متناقض، مشخصات IL را برای سیستم‌های MM توضیح می‌دهد.

ضرر برگشتی و سوال APC

از دست دادن بازگشت به شما می گوید که چه مقدار نور به سمت منبع باز می گردد. برای پولیش استاندارد رایانه شخصی (تماس فیزیکی)، حدود 20 دسی بل-برای پیوندهای داده چند حالته کافی است. UPC این مقدار را از طریق سطح بهتر به 45dB می رساند. APC با صفحه انتهایی زاویه‌دار ۸ درجه‌اش، با دور کردن کامل بازتاب‌ها از هسته فیبر، به ۵۵ دسی‌بل یا بهتر می‌رسد.

مشکل APC: نمی توانید کانکتورهای APC را با آداپتورهای PC/UPC جفت کنید. عدم تطابق زاویه هر دو وجه انتهایی را از بین می برد. من دیدم که کل پچ پنل خراب شده است زیرا کسی کابل جامپر را اشتباه گرفته است. کدگذاری رنگ به دلایلی وجود دارد-سبز برای APC، آبی برای UPC-اما اشتباهات در مراکز داده تاریک در ساعت 2 بامداد رخ می‌دهند.

تست قابلیت اطمینان در هر GR-1435-CORE

GR-1435-CORE Telcordia همچنان معیار صنعت است. باتری محیطی شامل

آزمایش ارتعاش (10-55 هرتز، دامنه 1.5 میلی متر) اغلب نادیده گرفته می شود. با این حال، برای آداپتورهایی که در کابینت‌های کنار جاده یا محیط‌های صنعتی نصب می‌شوند، خستگی ناشی از ارتعاش باعث خرابی‌های میدانی بیشتر از دمای شدید می‌شود.

واقعیت آلودگی

یک ذره 1 میکرومتری که روی یک هسته فیبر تک حالته نشسته است، تقریباً 1٪ از مسیر نوری را مسدود می کند. تا زمانی که متوجه نشوید که به از دست دادن تقریباً 0.1 دسی بل{4}}به ازای هر فیبر آلوده به نظر نمی رسد. در دوازده کانال ضرب کنید، جلوه های پیری رابط را اضافه کنید و آداپتور "0.35dB max" شما ناگهان 0.8dB اندازه گیری می کند.

ذرات بالاتر از 9μm-تقریباً قطر هسته تک حالته-می‌توانند باعث شکست کامل کانال شوند.

IEC 61300-3-35 مناطق بازرسی را با محدودیت های خاص عیب تعریف می کند

پروتکل تمیز کردن اهمیت زیادی دارد. ابتدا با استفاده از پارچه‌های بدون پرز یا چوب‌های مخصوص تمیز کردن MPO، خشک کنید. اگر آلودگی ادامه داشت، 99٪ IPA به مقدار کم اعمال می شود، پس از آن پاک کردن خشک، و به دنبال آن بازرسی مجدد{4}}. هرگز کانکتوری را بدون تأیید تمیزی صفحه انتهایی وارد نکنید. آستین داخلی آداپتور زباله ها را در طول زمان جمع می کند و آن را به هر کانکتوری که از آن عبور می کند منتقل می کند.

تنظیمات قطبی

سه روش استاندارد قطبیت وجود دارد، و مخلوط کردن آنها باعث خرابی پیوند می شود که تشخیص آنها به طرز ناامیدکننده ای دشوار است.

 

نوع A (کلید-تا کلید-بالا): مستقیم-از طریق نگاشت فیبر. موقعیت 1 به موقعیت 1 متصل می شود.

نوع B (کلید-تا کلید-پایین): موقعیت های فیبر تلنگر. موقعیت 1 به موقعیت 12 متصل می شود. رایج ترین در کابل های ترانک مرکز داده.

نوع C: موقعیت‌های جابه‌جایی جفت‌های فیبر مجاور-برگردان عاقلانه-جفت شود.

آداپتور باید با طراحی قطبیت سیستم مطابقت داشته باشد. آداپتور نوع A در سیستم نوع B به این معنی است که فیبرهای انتقال شما به پورت های دریافت اشتباه در انتهای دور متصل می شوند. پروتکل های اترنت اهمیتی نمی دهند. لینک از کار می افتد، نقطه پایان.

برای فرستنده‌های 40G SR4 و 100G SR4 که از هشت فیبر استفاده می‌کنند، موقعیت‌های استفاده نشده (5-8 در یک آرایه 12 فیبر) گاهی باعث سردرگمی می‌شوند. پایه فرستنده گیرنده، نه آداپتور، تعیین می کند که کدام فیبر ترافیک را حمل می کند.

انتخاب مواد-تخفیف دارد

محفظه‌های آداپتور در دو طعم وجود دارد: ترموپلاستیک (PBT، PPS) یا آلیاژ روی ریخته‌گری{0}.

محفظه های پلاستیکی بر استقرار مراکز داده غالب هستند. هزینه کمتر، وزن سبک تر، مناسب برای محیط های کنترل شده. PBT مقاومت شیمیایی و پایداری ابعادی خوبی را تا 60 درجه عملکرد مداوم ارائه می دهد.

محفظه های فلزی برای مخابرات خارج از کارخانه، تاسیسات صنعتی و هر جایی که حفاظت EMI اهمیت دارد، منطقی است. جرم همچنین میرایی ارتعاش بهتری را فراهم می کند. جنبه منفی: هزینه تقریباً دو برابر می‌شود و خوردگی در محیط‌های ساحلی یا آلودگی{2}بالاً مورد توجه قرار می‌گیرد.

آستین تراز داخلی تقریباً همیشه برنز فسفر با آبکاری نیکل است. آستین‌های سرامیکی برای کاربردهای بسیار دقیق-- وجود دارند، اما به ندرت هزینه‌های خود را برای استفاده از آداپتور توجیه می‌کنند. آستین نسبت به غلاف های کانکتور ساییدگی کمتری می بیند زیرا به جای ایجاد همترازی مداوم، فقط درگیری اولیه را هدایت می کند.

منحنی های دوام

دوام در دنیای واقعی از منحنی وان حمام پیروی می کند. وقایع جفت گیری اولیه ممکن است با براق شدن سطوح، افت کمی را نشان دهند. از دست دادن برای چند صد دوره تثبیت می شود. فراتر از 500-700 چرخه، تجمع سایش باعث تخریب تدریجی می شود.

مشخصات سازنده که ادعا می‌کنند دوام چرخه 1000+ دروغ نمی‌گویند، اما چاپ ریز اهمیت دارد. "دوام" معمولاً به این معنی است که آداپتور از نظر مکانیکی از کار نیفتاده است-هنوز قفل می‌شود، کانکتورها هنوز وارد می‌شوند. اینکه آیا هنوز هم مشخصات نوری را برآورده می کند یک سوال جداگانه است.

برای موقعیت‌های پچ پنل که فعالیت روزانه را مشاهده می‌کنند، برای تعویض آداپتور هر 2 تا 3 سال یکبار بودجه اختصاص دهید. اتصالات تنه که یک بار در حین نصب لمس می شوند اساساً برای همیشه باقی می مانند.

معیارهای انتخاب عملی

 

برای مراکز داده فوق مقیاس که دارای اپتیک 100G/400G SR هستند:

• MPO 12 فیبر یا 24 فیبر
• قطبیت نوع B (تأیید بر اساس طراحی کارخانه کابل کشی)
• درجه تلفات پایین-: IL کمتر یا مساوی 0.35dB
• مسکن پلاستیکی قابل قبول است
• تعداد چرخه بالا اگر در اتاق‌های ملاقات-من استفاده شود

برای کاربردهای حمل و نقل مخابراتی:

• APC تک حالته که در آن ضرر بازگشت اهمیت دارد
• دامنه دمایی گسترده (40- درجه تا +85 درجه دارای رتبه)
• محفظه فلزی برای نصب در فضای باز
• گزینه های دارای رتبه IP{0}}برای آب بندی محیطی را در نظر بگیرید

برای شبکه های پردیس سازمانی:

• درجه تجاری استاندارد معمولاً کافی است
• روی برچسب زدن مناسب و مدیریت قطبیت تمرکز کنید
• آداپتورهای یدکی انبار برای تعویض سریع

عیب یابی میدانی

وقتی تلفات درج بیش از مشخصات باشد:

ابتدا همه چیز را تمیز کنید. هر دو صفحه انتهایی رابط و سطوح داخلی آداپتور. از ابزارهای مناسب تمیز کردن MPO استفاده کنید-هندسه از کارکرد روش های استاندارد تمیز کردن LC/SC جلوگیری می کند.

دوم، با بزرگنمایی. 200x حداقل، ترجیحاً 400 برابر بررسی کنید. به دنبال خراش‌هایی باشید که از هسته‌های فیبر عبور می‌کنند، آلودگی‌های جاسازی شده، تراشه‌هایی در فیبر-برای{4}}فرول کردن مرز.

سوم، یک کابل مرجع شناخته شده-از طریق آداپتور مشکوک امتحان کنید. اگر کابل مرجع خوب تست شود، کابل اصلی شما مشکل دارد. اگر کابل مرجع نیز تلفات زیادی را نشان دهد، آداپتور نیاز به تعویض دارد.

تلفات برگشتی زیاد (به معنای توان بازتابی کم) در یک سیستم APC معمولاً نشان‌دهنده آلودگی یا مشکل هندسه چهره انتهایی است-زاویه 8 درجه به دلیل جفت‌گیری مکرر یا آسیب فیزیکی کاهش یافته است.

اتصالات متناوب تقریباً همیشه به مسائل مکانیکی منتهی می‌شوند: مکانیسم‌های قفل فرسوده، محفظه‌های ترک خورده، یا پین‌های راهنمای خمیده روی کانکتور (به عبارت دقیق‌تر آداپتور نیست، اما آداپتور مورد سرزنش قرار می‌گیرد).

آنچه استانداردها در واقع به آن نیاز دارند

1. IEC 61754{2}}7 رابط MPO را به صورت مکانیکی تعریف می کند. ابعاد، تلورانس ها، مواد - همه چیزهایی که برای همکاری بین تولیدکنندگان لازم است.
2. IEC 61753-1 الزامات عملکرد را در شرایط محیطی پوشش می دهد. این جایی است که پارامترهای آزمایش دما، رطوبت و مکانیکی زندگی می کنند.
3. TIA-604-5 (FOCIS 5) معادل آمریکای شمالی را با برخی تفاوت‌های پارامتری ارائه می‌کند که گهگاه باعث سردرگمی در هنگام مخلوط کردن اجزای تامین‌کننده‌های منطقه‌ای مختلف می‌شود.
4. GR{1}}1435-CORE از Telcordia الزامات قابلیت اطمینان خاص مخابرات را فراتر از خط پایه IEC اضافه می کند.
5. طبقه‌بندی‌های درجه (A، B، C) به‌عنوان روشی برای محو کردن خروجی تولید بر اساس عملکرد زیان ایجاد شد. درجه A (کمتر یا مساوی 0.35 دسی بل) قیمت گذاری برتر را تعیین می کند اما حاشیه پیوند کافی را تضمین می کند. درجه B (کمتر یا مساوی 0.75dB) برای پیوندها یا سیستم‌های کوتاه‌تر با حاشیه به کار می‌رود. درجه C وجود دارد، اما مشاهده آن در استقرار تولید نشان دهنده مشکلات خرید است.

تحولات نوظهور

فشار به سوی اترنت 400G و 800G تقاضا برای تعداد فیبرهای بالاتر را افزایش می‌دهد. 32-کانکتورهای فیبر MPO وجود دارد، اما در دسترس بودن آداپتور در مقایسه با نسخه‌های 12-فیبر و 24 فیبر محدود است. پیچیدگی مکانیکی تراز کردن 32 فیبر با دقت سطح میکرون در محدوده دمایی، قابلیت‌های تولید را افزایش می‌دهد.

برخی از فروشندگان، کانکتورهای MPO قابل نصب{0} را ترویج می‌کنند و وابستگی به کابل‌های ترانک از قبل پایان‌یافته را کاهش می‌دهند. نقش آداپتور بدون تغییر باقی می‌ماند، اما تنوع کیفیت اتصالات-منتهی به میدان، چالش‌های جدیدی را برای عملکرد ثابت سیستم ایجاد می‌کند.

اپتیک موازی (SR4، SR8) به گسترش خود ادامه می دهد، اما صنعت همچنین راه حل های تک-فیبر بالا-سرعت با استفاده از مدولاسیون پیشرفته را بررسی می کند. اگر 800G انتقال تک-لامبدا عملی شود، مزیت چگالی MPO کاهش می‌یابد-هر چند برای تهدید موقعیت آن در معماری‌های کابل‌کشی ساخت‌یافته کافی نیست.

ادغام RFID یا ردیابی مشابه در مجموعه‌های آداپتور، مدیریت خودکار دارایی را ممکن می‌سازد. مفید برای اپراتورهای مقیاس بزرگ که میلیون ها اتصال فیبر را مدیریت می کنند. بیش از حد برای استقرارهای کوچکتر.

فیزیک اساسی تراز فیبر تغییر نمی کند. هر عامل شکلی که موفق به MPO شود با چالش‌های یکسانی روبرو خواهد شد: دقت سطح میکرونی، حساسیت آلودگی، و تنش بین چگالی و قابلیت اطمینان. فناوری کنونی MPO نشان‌دهنده یک راه‌حل بالغ-به‌خوبی درک شده است که کار می‌کند-به شرط اینکه به الزامات آن برای تمیزی، روش‌های مناسب جفت‌گیری و بازرسی دوره‌ای احترام بگذارید.