PCとUPCとAPCコネクタ:正しいファイバコネクタ種類を選択
光ファイバケーブルやファイバーコネクタを選ぶ際、製品の説明に「PC Polish」、「UPC Polish」、「APC Polish」と書かれていることがあります。これらの言葉は何を意味するのでしょうか?これらのコネクタの種類の違いは何でしょうか?この記事では、これらのコネクタの種類とその違いについてご紹介します。
コネクタの種類の違い
簡単に言うと、PC、UPC、APCは、下図が示すように、光ファイバコネクタ内部のフェルールの研磨スタイルを意味します。フェルールは、ファイバの端部を露出させるためのハウジングで、別のファイバに接続したり、送信機や受信機に接続したりするように設計されています。コネクタがファイバの端に取り付けられていると、光は光源に向かってファイバを反射し、信号を乱します。ファイバの効率を上げるために、エンジニアは重要な接続点の表面を改良し始め、フェルールの研磨技術が導入さ れました。コネクタの研磨には4つの種類があり、そのうちの3つを以下に紹介します。
図1:フェルール研磨
PCファイバコネクタ
PCファイバコネクタは、物理的接触スタイルで研磨されたコネクタを指します。OM1およびOM2マルチモードファイバに見られる最も一般的な研磨タイプです。PCファイバコネクタは、元のフラットファイバコネクタの小さな欠陥による2つの表面間のエアギャップを克服するために作られたものです。PCファイバコネクタの設計では、エアギャップをなくすためにわずかに円柱状のコーンヘッドがあり、シングルモードアプリケーションでの典型的な反射損失は約-40dBで、元のフラット研磨方式の反射損失(-14dB、およそ4%)よりも高くなっています。これまでの研磨方式は時代遅れとなり、その進化形であるUPC研磨方式が登場することになりました。
図2:PCファイバコネクタ
UPCファイバコネクタ
UPCとは、Ultra Physical Contact(ウルトラフィジカルコンタクト)の頭文字をとったものです。PCファイバコネクタを改良したもので、長時間の研磨により表面仕上げが良くなり、反射損失はPC構造よりも良好で、ほぼ-50dB以上です。PCコネクタに比べ、後方反射は比較的少ないですが、堅牢性は十分ではありません。接続と切断を繰り返すと、表面や最終的な性能が劣化してしまうので要注意です。
図3:UPCファイバコネクタ
APCファイバコネクタ
後方反射の低減を追求した結果、APCファイバコネクタが開発されました。APCとはAngled Physical Connectの略で、フェルール端面半径を8°に研磨し、後方反射を極限まで抑えたコネクタです。角度をつけた端面を追加したため、反射光はファイバコアにとどまらず、クラッドに漏れてしまいます。APCコネクタは、非角度研磨コネクタではなく、他の角度研磨コネクタとのみ嵌合すべきです。APCコネクタの光反射損失は-60dB以上で、他のコネクタタイプよりも優れています。
図4:APCファイバコネクタ
PCとUPC、APCの違いとは?
3つのコネクタタイプを定義した後、PC、UPC、APCのコネクタは多くの面で異なることが分かります。以下は、それらの外観、性能、用途の違いについて説明します。
外観
それらの外観上の大きな違いはファイバ端面です。PCコネクタとUPCコネクタはともに角度のない研磨仕上げですが、UPCの端面はわずかに曲がっています。代わりに、APCコネクタは8°の角度を持つ端面が特徴です。
もう一つの明らかな違いは色です。コネクタ本体の色によって、そのコネクタがどのタイプの研磨方式を特徴としているかを見分けることが可能です。FS LC APCシングルモード光ファイバパッチケーブルを例にとると、ファイバ両端のコネクタはすべて緑色です。LC UPCシングルモード光ファイバパッチケーブルの場合、コネクタは一般的に青色です。これらのコネクタを見分ける簡単な方法でもあります。
図5:LC/UPC VS LC/APC
性能
以前は、APCコネクタを使用して低挿入損失を達成することは、頂点オフセットのエアギャップのために困難でしたが、今日では、コネクタの設計と製造の改善により、APCコネクタの性能が向上しています。APCとUPCの挿入差は減少しています。
反射損失の性能に関しては、APCコネクタは端面に角度がついているため、前述のファイバコネクタの中で最も後方反射が少ないことに気づいたかもしれません。このため、反射損失の値はそれぞれ異なります。業界標準によると、PC、UPC、APCコネクタの反射損失はそれぞれ約-40dB、-50dB、-60dB以上です。反射損失が高ければ高いほど、反射は低くなり、コネクタの性能は向上します。これは、APCコネクタがリストアップされたコネクタの中でより高性能であることを証明しています。
用途
例えば、RFビデオ信号、特にFTTxアプリケーションや、シングルモードファイバ経由の高波長を使用するパッシブ光ネットワークや他のWDMシステムのようなアプリケーションに使用されるような高波長域では、APCコネクタが好まれます。
反射損失があまり考慮されない用途では、UPCまたはPCの出番となります。PCコネクタは一般的に電気通信事業者の機器で見られ、UPCコネクタはデジタルテレビ、電話、データシステムで人気があります。
結語
PC、UPC、APCのどれがファイバコネクタの研磨方式として最適かを言うのは不適切です。特定の用途にファイバコネクタを選択する場合は、コストや操作性などの要素を考慮する必要があります。ただし、1つだけ守るべきルールがあります。高精度の光ファイバ信号が必要なアプリケーションにはAPCを選び、感度の低いデジタル・システムにはPCかUPCが適しています。
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