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Conector de fibra óptica

Conectores de fibra óptica LC (superior) y ST (inferior), ambos con tapas protectoras colocadas. Un conector de fibra óptica es un dispositivo que se utiliza para unir fibras óp...

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Conectores de fibra óptica LC (superior) y ST (inferior), ambos con tapas protectoras colocadas.

Un conector de fibra óptica es un dispositivo que se utiliza para unir fibras ópticas , facilitando la transmisión eficiente de señales luminosas. Un conector de fibra óptica permite una conexión y desconexión más rápidas que el empalme .

Existen varios tipos, como SC, LC, ST y MTP, cada uno diseñado para aplicaciones específicas. En total, se han introducido en el mercado alrededor de 100 tipos diferentes de conectores de fibra óptica. [ 1 ]

Estos conectores incluyen componentes como casquillos y manguitos de alineación para una correcta alineación de las fibras. Los conectores de calidad pierden muy poca luz debido a la reflexión o la desalineación de las fibras.

Los conectores de fibra óptica se clasifican en monomodo y multimodo según sus características distintivas. Los estándares de la industria garantizan la compatibilidad entre los diferentes tipos de conectores y fabricantes. Estos conectores se utilizan en telecomunicaciones , centros de datos y entornos industriales.

Solicitud

Los conectores de fibra óptica se utilizan para unir fibras ópticas cuando se requiere la capacidad de conectar y desconectar. Debido a los procesos de pulido y ajuste que pueden incorporarse en la fabricación de conectores ópticos, estos suelen ensamblarse en la fibra óptica en las instalaciones de fabricación del proveedor. Sin embargo, las operaciones de ensamblaje y pulido pueden realizarse en campo, por ejemplo, para terminar tramos largos en un panel de conexiones .

Los conectores de fibra óptica se utilizan en centrales telefónicas , para el cableado de las instalaciones del cliente y en aplicaciones de planta exterior para conectar equipos y cables de fibra óptica , o para interconectar cables.

La mayoría de los conectores de fibra óptica son de resorte, por lo que las caras de las fibras se presionan entre sí al acoplar los conectores. El contacto resultante entre vidrio y vidrio o plástico y plástico elimina las pérdidas de señal que se producirían por un espacio de aire entre las fibras unidas.

El rendimiento de los conectores de fibra óptica se puede cuantificar mediante la pérdida de inserción y la pérdida de retorno . La medición de estos parámetros se define en la norma IEC 61753-1. Dicha norma establece cinco grados para la pérdida de inserción, desde A (mejor) hasta D (peor), y M para fibra multimodo . El otro parámetro es la pérdida de retorno, con grados del 1 (mejor) al 5 (peor).

Existe una variedad de conectores de fibra óptica, pero los conectores SC y LC son los más comunes en el mercado. [ 2 ] Los conectores típicos tienen una vida útil de entre 500 y 1000 ciclos de conexión. [ 3 ] Las principales diferencias entre los tipos de conectores radican en sus dimensiones y métodos de acoplamiento mecánico. Generalmente, las organizaciones estandarizan un tipo de conector, según el equipo que utilicen habitualmente.

En muchas aplicaciones de centros de datos, los conectores pequeños (p. ej., LC) y multifibra (p. ej., MTP/MPO) han reemplazado a los estilos más grandes y antiguos (p. ej., SC), lo que permite más puertos de fibra por unidad de espacio de rack. [ 4 ]

Las aplicaciones en exteriores pueden requerir que los conectores se ubiquen bajo tierra, en paredes exteriores o en postes de servicios públicos. En estos casos, se suelen utilizar carcasas protectoras, que se dividen en dos grandes categorías: herméticas (selladas) y transpirables. Las carcasas herméticas impiden la entrada de humedad y aire, pero, al carecer de ventilación, pueden calentarse si se exponen a la luz solar u otras fuentes de calor. Las carcasas transpirables, por otro lado, permiten la ventilación, pero también pueden dejar pasar la humedad, los insectos y los contaminantes transportados por el aire. La selección de la carcasa adecuada depende del tipo de cable y conector, la ubicación y los factores ambientales.

Tipos

En diferentes momentos y para distintos fines, se han desarrollado muchos tipos de conectores ópticos. Muchos de ellos se resumen en las tablas que aparecen a continuación.

Notas

  1. ↑ La férula flotante de los conectores FC proporciona un buen aislamiento mecánico. Los conectores FC deben acoplarse con más cuidado que los de tipo push-pull debido a la necesidad de alinear la llave y al riesgo de rayar la superficie del extremo de la fibra al insertar la férula en el conector jack. Un conector FC no debe utilizarse en entornos con vibraciones debido a su bloqueo roscado. Los conectores FC han sido reemplazados en muchas aplicaciones por conectores SC y LC. [ 1 ]
  2. ↑ Existen dos estándares incompatibles para el ancho de las llaves en los conectores FC/APC y FC/PC de mantenimiento de polarización: 2 mm (reducido o tipo R) y 2,14 mm (NTT o tipo N). [ 12 ] Los conectores y receptáculos con diferentes anchos de llave no se pueden acoplar o no conservan la alineación angular entre las fibras, lo cual es especialmente importante para la fibra de mantenimiento de polarización . Algunos fabricantes marcan las llaves reducidas con una sola marca de corte en la llave y los conectores NTT con una doble marca de corte.
  3. 1 2 Los conectores LC han reemplazado a los conectores SC en entornos de redes corporativas debido a su menor tamaño; a menudo se encuentran en transceptores enchufables de factor de forma pequeño .
  4. ↑ MPO ( Multi-fiber Push On ) es un conector para cables planos con entre cuatro y veinticuatro fibras. [ 17 ] Los conectores para fibra monomodo tienen extremos angulados para minimizar la reflexión posterior, mientras que las versiones para fibra multimodo suelen tener extremos planos. MTP es una marca comercial de una versión del conector MPO con especificaciones mejoradas. Los conectores MTP y MPO son compatibles entre sí.
  5. ↑ El conector MT-RJ ( Mechanical Transfer Registered Jack ) utiliza un formato y un pestillo similares a los conectores 8P8C ( RJ45 ). Incluye dos fibras separadas en un conector unificado. Es más fácil de terminar e instalar que los conectores ST o SC.Su menor tamaño permite el doble de densidad de puertos en una placa frontal que los conectores ST o SC. El conector MT-RJ fue diseñado por AMP , pero posteriormente se estandarizó como FOCIS 12 (Fiber Optic Connector Intermateability Standards) en EIA/TIA-604-12. Existen dos variantes: con pines y sin pines. La variante con pines, que tiene dos pequeños pines guía de acero inoxidable en la cara del conector, se utiliza en paneles de parcheo para acoplarse con los conectores sin pines de los cables de parcheo MT-RJ.
  6. ↑ El diseño push-pull de los conectores SC reduce la posibilidad de daños en el contacto de la cara del extremo de la fibra durante la conexión. Estos se encuentran frecuentemente en equipos de red antiguos que utilizan GBIC .
  7. ↑ SMA son las siglas de ensamblaje subminiatura .
  8. 1 2 El conector SMA fue el primer conector estándar de uso generalizado, desarrollado en la década de 1970 por Amphenol utilizando la geometría de diseño del conector SMA RF . [ 19 ] Fue diseñado para aplicaciones de fibra multimodo de gran diámetro, para las cuales todavía se utiliza ampliamente en la industria y la medicina. Carece de características importantes para las aplicaciones de comunicaciones, para las cuales se considera obsoleto.
  9. ↑ ST se refiere a una punta recta , ya que los lados de la punta de cerámica son paralelos, a diferencia del conector bicónico predecesor que se alineaba como dos conos de helado anidados.
  10. ↑ Un conector ST tiene una llave que impide la rotación de la férula cerámica y un bloqueo de bayoneta similar al de una carcasa BNC . La lengüeta de indexación única debe alinearse correctamente con una ranura en el receptáculo correspondiente antes de la inserción; luego, el bloqueo de bayoneta se activa empujando y girando, lo que lo bloquea al final del recorrido y mantiene la fuerza de acoplamiento mediante resorte en la unión óptica central.

Conectores obsoletos

Contacto

Los conectores modernos suelen utilizar un pulido de contacto físico en el extremo de la fibra y la férula. Se trata de una superficie ligeramente convexa con el vértice de la curva centrado con precisión en la fibra, de modo que cuando los conectores se acoplan, los núcleos de fibra entran en contacto directo entre sí. [ 21 ] [ 22 ] Algunos fabricantes ofrecen varios grados de calidad de pulido; por ejemplo, un conector FC estándar puede designarse como FC/PC (de contacto físico), mientras que FC/SPC y FC/UPC pueden indicar grados de pulido superior y ultra , respectivamente. Los grados superiores de pulido proporcionan menor pérdida de inserción y menor reflexión posterior.

Existen muchos conectores con la cara del extremo de la fibra pulida en ángulo para evitar que la luz reflejada en la interfaz regrese por la fibra. Debido a este ángulo, la luz reflejada no permanece en el núcleo de la fibra, sino que se filtra hacia el revestimiento. Los conectores pulidos en ángulo solo deben acoplarse con otros conectores pulidos en ángulo. El ángulo APC suele ser de 8 grados; sin embargo, en algunos países también existen conectores SC/APC de 9 grados. El acoplamiento con un conector sin pulido en ángulo provoca una pérdida de inserción muy alta. Generalmente, los conectores pulidos en ángulo presentan una pérdida de inserción mayor que los conectores de contacto físico recto de buena calidad. Los conectores de calidad "ultra" pueden lograr una reflexión posterior comparable a la de un conector en ángulo al conectarse, pero una conexión en ángulo mantiene una baja reflexión posterior incluso cuando el extremo de salida de la fibra está desconectado.

Las conexiones pulidas en ángulo se distinguen visualmente por el uso de una funda protectora verde o un cuerpo de conector verde. Las piezas se identifican normalmente añadiendo "/APC" (contacto físico en ángulo) al nombre. Por ejemplo, un conector FC en ángulo puede designarse como FC/APC o simplemente FCA. Las versiones no en ángulo pueden denominarse FC/PC o con designaciones especializadas como FC/UPC o FCU para indicar un pulido de calidad "ultra" en la cara del extremo de la fibra. Existen dos versiones diferentes de FC/APC: FC/APC-N (NTT) y FC/APC-R (Reducida). Una llave de conector FC/APC-N no encajará en una ranura de llave adaptadora FC/APC-R.

Conectores para montaje en campo

Los conectores de fibra óptica para montaje en campo se utilizan para unir cables de conexión de fibra óptica que contienen una fibra monomodo . Estos conectores se emplean en trabajos de restauración en campo y para eliminar la necesidad de almacenar cables de conexión de diferentes tamaños.

Estos conjuntos se pueden dividir en dos categorías principales: conjuntos de conectores de una sola unión y conjuntos de conectores de múltiples uniones. Según Telcordia GR-1081, [ 23 ] un conjunto de conector de una sola unión es aquel en el que solo hay un punto donde se unen dos fibras diferentes. Esta es la situación que se suele encontrar cuando los conjuntos de conectores se fabrican a partir de conectores de fibra óptica ensamblados en fábrica. Un conjunto de conector de múltiples uniones es aquel en el que hay más de una conexión muy próxima que une diferentes fibras. Un ejemplo de un conjunto de conector de múltiples uniones es aquel que utiliza un conector tipo stub-fiber.

Atributos

Características de un buen diseño de conector:

  • Baja pérdida de inserción: no debe superar los 0,75 dB. 
  • La repetibilidad típica de la inserción, es decir, la diferencia en la pérdida de inserción entre una conexión y otra, es de 0,2  dB.
  • Alta pérdida de retorno ( baja cantidad de reflexión en la interfaz): debe ser superior a 20  dB.
  • Facilidad de instalación
  • Bajo costo
  • Fiabilidad
  • Baja sensibilidad ambiental
  • Facilidad de uso

Análisis

  • En todos los conectores, limpiar la férula de cerámica antes de cada conexión ayuda a prevenir arañazos y prolonga considerablemente la vida útil del conector.
  • Los conectores en la fibra de mantenimiento de polarización a veces están marcados con una funda de alivio de tensión azul o un cuerpo de conector. En ocasiones, se utiliza un tubo protector azul en la fibra. [ 24 ]
  • Los conectores de fibra óptica reforzados ( HFOC ) y los adaptadores de fibra óptica reforzados ( HFOA ) son componentes pasivos de telecomunicaciones que se utilizan en entornos de planta exterior . Proporcionan conexiones de bajada a los clientes desde las redes de distribución de fibra. Estos componentes pueden suministrarse en cajas de pedestal, [ nota 1 ] [ 25 ] cajas y terminales aéreas y enterradas, o equipos ubicados en las instalaciones del cliente, como un concentrador de distribución de fibra (FDH) o una unidad terminal de red óptica .
Estos conectores, que se pueden acoplar en campo y están reforzados para su uso en la red exterior, son necesarios para el despliegue y la prestación de servicios de fibra hasta el domicilio (FTTP). Los HFOC están diseñados para soportar las condiciones climáticas de todo Estados Unidos, incluyendo lluvia, inundaciones, nieve, aguanieve, fuertes vientos y tormentas de hielo y arena. Pueden alcanzar temperaturas ambiente que oscilan entre -40 °C (-40 °F) y 70 °C (158 °F) .    
Telcordia GR-3120 [ 26 ] contiene los requisitos genéricos más recientes de la industria para HFOC y HFOA.

Pruebas

El rendimiento de un conector de fibra óptica de vidrio se ve afectado tanto por el conector como por la fibra de vidrio. Las tolerancias de concentricidad afectan a la fibra, al núcleo y al cuerpo del conector. El índice de refracción óptico del núcleo también está sujeto a variaciones. La tensión en la fibra pulida puede provocar una pérdida de retorno excesiva. La fibra puede deslizarse a lo largo del conector. La forma de la punta del conector puede perfilarse incorrectamente durante el pulido. El fabricante del conector tiene poco control sobre estos factores, por lo que el rendimiento en servicio puede estar por debajo de las especificaciones del fabricante.

Las pruebas de los conjuntos de conectores de fibra óptica se dividen en dos categorías generales: pruebas en fábrica y pruebas de campo.

Las pruebas de fábrica a veces son estadísticas, por ejemplo, una verificación del proceso. Se puede utilizar un sistema de perfilado para asegurar que la forma pulida general sea correcta, y un microscopio óptico de buena calidad para detectar imperfecciones. El rendimiento de pérdida de inserción y pérdida de retorno se verifica utilizando condiciones de referencia específicas, con un cable de prueba monomodo estándar de referencia, o utilizando una fuente de flujo circular compatible para pruebas multimodo. Las pruebas y el rechazo ( rendimiento ) pueden representar una parte significativa del costo total de fabricación.

Las pruebas de campo suelen ser más sencillas. Se utiliza un microscopio óptico portátil especial para comprobar si hay suciedad o imperfecciones. Se emplea un medidor de potencia y una fuente de luz, o un equipo de prueba de pérdidas ópticas (OLTS), para medir las pérdidas de extremo a extremo, y se puede utilizar un reflectómetro óptico en el dominio del tiempo para identificar pérdidas puntuales o de retorno significativas.

Véase también

Notas

  1. ↑ Los cierres de terminales de pedestal están diseñados para alojar componentes de telecomunicaciones pasivos utilizados en un entorno de planta exterior (OSP). Según Telcordia GR-13Estas cajas de conexiones pueden albergar componentes como bloques de terminales de cobre, derivaciones coaxiales o equipos de distribución de fibra óptica pasiva utilizados para la distribución de servicios telefónicos y de banda ancha.

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 "Identificador del conector" . La Asociación de Fibra Óptica . 2010. Recuperado el 18 de octubre de 2014 .
  2. ↑ Silva, Mário Marques da (2016-01-06). Cable and Wireless Networks: Theory and Practice . CRC Press. ISBN 9781498746830.
  3. ↑ Alwayn, Vivek (2004). "Tecnologías de fibra óptica" . Recuperado el 15 de agosto de 2011 .
  4. ↑ "Tipos de conectores de fibra: LC vs SC vs FC vs ST vs MTP vs MPO" . Derek . Consultado el 20 de diciembre de 2021 .
  5. ↑ "Tablas de códigos de referencia para la gestión de módulos SFF" . SNIA . Consultado el 11 de noviembre de 2020 .
  6. ↑ "Hoja de datos DMI" (PDF) . DIAMOND SA. Archivado del original (PDF) el 10 de octubre de 2014. Consultado el 6 de octubre de 2014 .
  7. ↑ "Oficina de Propiedad Intelectual de la Unión Europea (EUIPO): Información sobre marcas comerciales E-2000" . Consultado el 8 de diciembre de 2019 .
  8. 1 2 3 4 5 6 7 "La historia de los conectores - AFL Hyperscale" . AFL Hyperscale . Consultado el 5 de noviembre de 2018 .
  9. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Keiser, Gerd (agosto de 2003). Fundamentos de comunicaciones ópticas . McGraw-Hill Networking Professional. pág. 132–. ISBN  0-07-141204-2.
  10. ^ Estándar TIA FOCIS-4, TIA-604-4-B
  11. 1 2 "Conectores de fibra óptica" . Archivado del original el 12 de marzo de 2016. Recuperado el 18 de octubre de 2014 .
  12. ↑ Sezerman, Omur; Best, Garland (diciembre de 1997). "La alineación precisa preserva la polarización" (PDF) . Laser Focus World . Consultado el 7 de diciembre de 2016 .
  13. 1 2 "Tutorial sobre conectores de fibra óptica de formato pequeño" . Fiberstore. 3 de junio de 2014. Consultado el 18 de octubre de 2014 .
  14. 1 2 Patente estadounidense 20140126875 , Lou Guzzo, Inman, SC (EE. UU.), "Soporte para casquillo de conector", emitida el 8 de mayo de 2014 
  15. 1 2 3 Shimoji, Naoko; Yamakawa, junio; Shiino, Masato (1999). "Desarrollo de Conector Mini-MPO" (PDF) . Revisión de Furukawa (18): 92.
  16. ↑ "Preguntas frecuentes" . US Conec. Archivado del original el 21 de abril de 2009. Consultado el 12 de febrero de 2009 .
  17. ↑ "Solución de fibra MTP/MPO" .
  18. ↑ "Catálogo de productos de fibra óptica de Amphenol, definición del estándar SMA, páginas 131-132" (PDF) . Consultado el 28 de febrero de 2019 .
  19. ↑ Neal Weiss (7 de julio de 2016). "¿Qué es un conector SMA y por qué nos importa?" . Fiber Optic Center . Consultado el 16 de agosto de 2018 .
  20. ↑ "Soluciones de conectores MMC" . US Conec . Consultado el 13 de noviembre de 2025 .
  21. ↑ "La importancia de la geometría para los conectores de fibra óptica" (PDF) . Corning Cable Systems. Abril de 2006. Archivado del original (PDF) el 4 de marzo de 2016. Consultado el 23 de abril de 2014 .
  22. ↑ Yin, Ling; Huang, H.; Chen, WK; Xiong, Z.; Liu, YC; Teo, PL (mayo de 2004). "Pulido de conectores de fibra óptica" . International Journal of Machine Tools and Manufacture . 44 (6): 659– 668. doi : 10.1016/j.ijmachtools.2003.10.029 .
  23. ↑ "GR-1081, Requisitos genéricos para conectores de fibra óptica para montaje en campo" . Telcordia.
  24. ↑ "Conectores y latiguillos de fibra con mantenimiento de polarización" (PDF) . OZ Optics . Consultado el 6 de febrero de 2009 .
  25. ↑, Telcordia.
  26. ↑ GR-3120, Requisitos genéricos para conectores de fibra óptica reforzados (HFOC) y adaptadores de fibra óptica reforzados (HOFA) , Telcordia.
  • Referencia de conectores de fibra óptica
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