Tre test importanti per la qualità del cavo patch in fibra

Per fornire ai clienti cavi patch in fibra di alta qualità, i produttori eseguono una serie di test durante il processo di progettazione e produzione. Questi test sulla fibra ottica sono fondamentali per quasi tutti i tipi di rete in fibra. È necessario che non solo i venditori, ma anche gli utenti finali imparino quali sono questi test per conoscere la qualità dei cavi patch in fibra e deciderne la fattibilità per la propria applicazione. Questo post introdurrà i tre test: metrologia 3D, test della perdita di inserzione (IL) e della perdita di ritorno (RL) e pulizia dell'interfaccia, i quali forniscono agli utenti finali la certezza che i cavi di qualità siano di alta qualità e affrontano la loro importanza per i cavi patch in fibra.

1. Test metrologico 3D: Garanzia di alta qualità della superficie del connettore

Il test metrologico 3D, o misurazione tridimensionale della superficie, è un test fondamentale per controllare le prestazioni dei connettori in fibra ottica. Nella produzione e nel funzionamento dei componenti dei cavi in fibra ottica, l'interferometro 3D, in quanto strumento che esegue l'interferometria ottica, svolge un ruolo importante per consentire ai fornitori di ispezionare la superficie della fibra e controllare rigorosamente la dimensione della superficie. Le tre principali proprietà misurate sono il raggio di curvatura, l'offset dell'apice e l'altezza della fibra.

Raggio di curvatura

Come si può vedere nell'immagine sottostante, il raggio di curvatura è la rotondità della superficie della ghiera. Il raggio di curvatura dell'estremità del connettore del cavo patch in fibra di alta qualità deve essere controllato in un certo intervallo. Un raggio troppo stretto esercita una compressione eccessiva sul vetro, mentre un raggio troppo largo esercita una compressione eccessiva sulla ghiera circostante e non sufficiente sul vetro. Un raggio eccessivo o insufficiente può causare una dispersione della luce o un contatto fisico inadeguato per un trasferimento ottimale del segnale. Solo un raggio adeguato consente di ottenere la giusta compressione e le massime prestazioni.

Figura 1: Test metrologico 3D: raggio di curvatura

Apex Offset

Apex offset si riferisce alla distanza lineare tra il punto più alto della superficie della ghiera lucidata e il centro della fibra. È un termine chiave da amplificare durante il processo di lucidatura. Una lucidatura non corretta può essere la causa dell'offset apicale.

Figura 2: Test metrologico 3D: apex offset

In teoria, i connettori accoppiati con un offset centrato dell'apice dovrebbero avere una connessione perfetta da nucleo a nucleo, senza alcun vuoto d'aria. Se l'offset dell'apice è elevato, si può creare un vuoto d'aria, con conseguenti valori elevati di IL e RL. I connettori ottici con ferule in PC o UPC dovrebbero impostare l'offset dell'apice a 0 gradi di angolo verticale durante la lucidatura. Quando la ghiera è perfettamente perpendicolare alla superficie di lucidatura, l'apice sarà esattamente al centro della fibra. La ghiera APC è un altro caso. La ghiera dovrebbe avere un angolo di 8 gradi rispetto alla fibra, invece di essere perfettamente verticale. Per ulteriori informazioni sugli stili di lucidatura PC, UPC e APC, si veda la sezione Connettore PC vs UPC vs APC: Selezione del giusto tipo di connettore in fibra.

Altezza della fibra

L'altezza della fibra è l'altezza del nucleo della fibra dalla superficie della ghiera. L'altezza della fibra non deve essere né troppo alta né troppo bassa. Se è troppo alta, la fibra può rischiare di essere danneggiata durante l'accoppiamento; se è troppo bassa, si creerà uno spazio tra i connettori accoppiati, con conseguente aumento della perdita di inserzione. Soprattutto per le trasmissioni con requisiti rigorosi di perdita di inserzione, i vuoti sono certamente da evitare.

Figura 3: Test metrologico 3D: altezza della fibra

I valori standard dell'interferometro 3D sono diversi per modalità di fibra e stili di lucidatura, pertanto i prodotti specifici devono soddisfare o superare gli standard di geometria della superficie terminale accettati dal settore. Il grafico seguente indica i requisiti della geometria della superficie terminale dei connettori per cavi tronchi monomodali MTP, basati su IEC/PAS 61755-3-31 e IEC/PAS 61755-3-32.

2. Test IL e RL: Misura fondamentale per l'impiego dell'ottica

IL, o perdita di inserzione, è la perdita di potenza del segnale risultante dall'inserimento di un dispositivo in una linea di trasmissione o in una fibra ottica. RL, o perdita di ritorno, si riferisce alla perdita di potenza del segnale riflessa verso la sorgente luminosa. In riferimento alla perdita di inserzione e alla perdita di ritorno per i connettori in fibra, sono introdotte le definizioni di IL e RL, le cause e i suggerimenti per ottimizzare i valori delle perdite di inserzione/ritorno.

Non importa se per il processo di produzione o di installazione, il test IL e RL è molto importante. Per i fornitori di cavi ottici, la perdita di inserzione e la perdita di ritorno testate devono essere conformi a una serie di standard corrispondenti. Ad esempio, gli standard TIA specificano una perdita di inserzione massima del connettore in fibra di 0,75 dB, che è considerata la situazione peggiore. La maggior parte dei connettori in fibra presenti sul mercato ha un intervallo compreso tra 0,3 dB e 0,5 dB per la perdita standard e tra 0,15 dB e 0,2 dB per la bassa perdita. I produttori utilizzano tester/misuratore IL e RL per verificare che i valori rientrino nei limiti normali, in modo che gli utenti finali possano ricevere prodotti qualificati.

Per gli utenti finali, oltre a prendere come riferimento i valori di IL e RL riportati negli elenchi delle specifiche di prodotto per progettare il link ottico e scegliere altri dispositivi e assiemi in base al valore di riferimento, è anche possibile eseguire il test da soli se sono disponibili strumenti di prova. Aiuta gli installatori a risolvere i problemi e a identificare i componenti difettosi del sistema. OTDR, OFDR sono tecniche frequentemente utilizzate per misurare la perdita di ritorno.

3. Pulizia dell'interfaccia: Test necessario per garantire la pulizia della superficie

Abbiamo parlato molte volte della pulizia delle fibre, per essere più specifici, della pulizia della superficie dei connettori. La pulizia dell'estremità è una procedura essenziale nella manutenzione delle fibre ottiche, non importa se di 40 anni fa o odierne. I produttori eseguono test della superficie per verificare la presenza di contaminanti, graffi o crepe sulla superficie del connettore. Quasi tutti gli ingegneri che si occupano di fibre ottiche dispongono di tester/strumenti per la pulizia delle fibre ottiche, come il pulitore a penna o il pulitore a cassetta, spesso presenti durante l'installazione dei cavi.

Figura 4: Pulizia dell'interfaccia

Perché è importante eseguire la pulizia della superficie terminale? La pulizia e la levigatezza della superficie del connettore in fibra ottica è una delle procedure fondamentali e importanti per mantenere connessioni in fibra ottica di qualità. È diversa da qualsiasi altro tipo di pulizia a causa della deformazione della superficie del connettore e delle particelle contaminanti che vi risiedono. Anche la polvere microscopica può aumentare la perdita di ritorno e persino causare danni potenzialmente permanenti ai connettori. Inoltre, la polvere tra due terminali può graffiare le superfici, causando un vuoto d'aria o un disallineamento tra i nuclei di fibra, con conseguente degrado del segnale ottico. Poiché questi contaminanti sono così piccoli da non poter essere visti senza un microscopio, se si accoppia un connettore sporco, anche l'altro può essere contaminato. Pertanto, anche se i fornitori hanno effettuato la pulizia delle facce durante il collaudo dei connettori in fibra ottica, prima di accoppiare i connettori o dopo averli disaccoppiati, è necessario ispezionare e pulire diligentemente le interfacce. Ulteriori informazioni sulla pulizia dei connettori sono disponibili in questo post: How Much Do You Know About Fiber Connector Cleaning?

Conclusioni

In sintesi, l'industria delle fibre ottiche migliora la qualità dei connettori in fibra esplorando i parametri chiave che devono essere misurati e le associazioni e i comitati industriali lavorano per definire i criteri di produzione per l'assicurazione della qualità della fibra. Se i cavi patch in fibra sono stati sottoposti ai tre test di cui sopra e i risultati dei test sono conformi agli standard, saranno in grado di contribuire a una trasmissione ottica di alta qualità. Per gli utenti finali, è necessario verificare se i fornitori eseguano questi test e confermare i parametri di prova con i test report forniti.