Hur toleranser för kontakthylsor påverkar insättningsförlust i fält

Varje optisk kontakt har en hylsa – den precisionstillverkade delen som håller fibern på plats och justerar den med sin partner. På pappret ser de likadana ut, och det kan vara frestande att tänka på dem som en handelsvara. Men som med de flesta saker inom optisk fiber spelar kvaliteten roll. Några få mikrometer koncentricitetsfel, håldiameteravvikelse eller ovalitet kan förskjuta fiberkärnan tillräckligt för att orsaka mätbar infogningsförlust.

Ju lägre din förlustbudget är, desto viktigare är kontaktens kvalitet. I moderna nätverk är gränsen redan mycket låg. 10GBase-SR kräver en maximal kanalförlust på 2,9 dB, medan 40GBase-SR4:s maximum är 1,5 dB. När du lägger till fiberförlust över din längd finns det inget utrymme för tveksam kvalitet.

I en perfekt värld justeras kärnorna perfekt varje gång. Men verkligheten är alltid en kompromiss. Hylsan är en enkel men ändå underbart komplex ingenjörskonst, med ett antal saker som påverkar prestandan. Hylsans håldiameter är den första av dessa. För tät och det blir svårt att föra in fibern under tillverkningen och påverkar prestandan under temperaturcykler. För lös och fibern har utrymme att röra sig i det tomma utrymmet. Hålets koncentricitet i förhållande till hylsans ytterdiameter är också avgörande. Om förskjutningen är för stor kommer fiberjusteringen att äventyras. Detta understryker vikten av att välja rätt hylsa som basplattform för den prestanda du behöver.

Utöver hylsan har poleringsprocessen en enorm inverkan. Poleringsmetoden påverkar den färdiga geometrin. Krökningsradien, spetsförskjutningen, utskjutningen eller underskärningen, och ytjämnheten påverkar alla uppriktningen med den monterade kontakten, och i slutändan förlusten.

Även högkvalitativa hylsor har variationer. Frågan är hur dessa variationer visar sig i tester – och i ditt faktiska nätverk.


Referens–Slumpmässig vs. Slumpmässig–Slumpmässig parning

Insättningsförlust är inte en fast egenskap hos en kontakt. Det är en egenskap hos en kontakt som är kopplad till en annan kontakt.

  • Referens – Slumpmässig: En kontakt är en mycket precis referenskontakt. Den är tillverkad med snävare toleranser än typiska fältkontakter. Du kopplar varje kontakt som testas till denna kända referens. Resultatet är lägre och mer konsekventa förlustvärden, eftersom referenshylsan kompenserar för mycket av variationen.

  • Slumpmässig–Slumpmässig: Du parar ihop två kontakter från den allmänna produktionspopulationen. Detta är närmare vad som händer ute i fält, två riktiga kontakter med sina egna toleranser som stämmer överens (eller inte). Variabiliteten ökar, och den genomsnittliga förlusten är vanligtvis sämre än referens-slumpmässiga tester.


Varför skillnaden är viktig

En kontakt som ser bra ut i tillverkningsfasen kan göra en besviken i ett riktigt rack, eftersom man i praktiken sällan kopplar till en perfekt referenshylsa. Det är därför vissa tillverkare i tysthet föredrar att publicera slumpmässiga referenser – de ser bättre ut på datablad.

I en implementering, särskilt i patchningsmiljöer där kopplingar paras om hundratals gånger, är Slumpmässiga–Slumpmässiga-resultat en bättre indikator på verkligheten. Du är bara så bra som ditt sämsta matchande par.


Toleransuppbyggnad i fält

Insättningsförlusten i ett slumpmässigt-slumpmässigt scenario är en blandning av några saker:

  • Ferrulens koncentricitetsfel från båda kontakterna.
  • Variation i fiberkärnans/beklädnadens diameter.
  • Polsk geometrisk överensstämmelse.
  • Smuts eller kontaminering.

Även om varje enskild kontakt uppfyller specifikationen kan kombinationen pressa ett par över gränsen – särskilt i kanaler med flera kontakter där förlusterna snabbt ackumuleras. Om du budgeterar utifrån den publicerade förlustspecifikationen kan det vara svårt eller omöjligt att uppnå den prestandan i fält.

IEC 61753-1 Som vägledning

IEC har en publicerad standard som hjälper till att definiera vad som är “bra” för passiva fiberoptiska komponenter: IEC 61753-1. Enligt IEC 61753-1 klassificeras slumpmässigt parade kontaktpar A, B, C eller D baserat på deras uppmätta insättningsförlust och returförlust.

  • Klass A är den snävaste toleransen – den lägsta genomsnittliga insättningsförlusten och den mest konsekventa prestandan mellan slumpmässiga par.
  • Betyg B är fortfarande hög kvalitet, men med något lösare gränser.
  • Klass C och D tillåter successivt högre förlust och används ofta där budgeten är viktigare än att pressa varje dB marginal.
IEC-klassificering för slumpmässig parningMedel IL ≤ (dB)Max IL ≤ (dB) för ≥ 97 % av provernaAnteckningar
En0,07 dB0,15 dBKlass A ännu inte färdigställd; tillämpad i praktiken
B0,12 dB0,25 dBLättillgänglig
C0,25 dB0,50 dBMycket vanligt; ofta inte publicerat
D0,5 dB1,00 dBSämre resultat; ofta inte publicerade

För en köpare är dessa kvaliteter en genväg till att veta vad man får. Nyckeln är att IEC 61753-1 gör kvaliteten jämförbar mellan leverantörer. En Grade B-kontakt från en leverantör måste uppfylla samma testvillkor och gränser som en Grade B-kontakt från en annan. Det innebär att du kan jämföra två offerter, kontrollera kvaliteten och veta att du inte jämför äpplen med päron.


Vad man ska göra åt det

  1. Kontrollera specifikationsbladet noggrant — Anger den en IEC-klass? Om den är tyst, anta att den angivna förlustgränsen är Reference-Random, och du kan förvänta dig högre förlust i fält.
  2. Köp från en leverantör som noggrant kontrollerar inköpen av hylsor — Alla ”zirkoniumhylsor” är inte skapade lika – billigare leverantörer använder sämre hylsor.
  3. Rengör före varje koppling — Smuts förstärker toleransfeljusteringseffekter. (Sätt in skamlöst skydd för våra ClickPRO-kontaktrengöringsmedel)
  4. Designa för marginal — Om din länkbudget är snäv, lita inte på bästa tänkbara värden för insättningsförlust.

Daniel Rose
Daniel Rose
Chief Executive Officer, ScaleFibre

Daniel Rose är grundare och VD för ScaleFibre. Han arbetar för att förbättra globala produkter för optisk fiberanslutning. Med djup expertis inom området driver Daniel utvecklingen av smart, skalbar och framtidssäker infrastruktur.

Mer från Daniel Rose