تفاوت کانکتور فیبر نوری APC یا UPC

معمولا کانکتورهای فیبرنوری را بسته به شکل ظاهری آنها با اسامی آشنایی همچون ST، LC ، SC و یا FC می شناسیم .اما فارغ از این شکل ظاهری و اسامی ذکر شده.، کیفیت یک کانکتور فیبرنوری، ارتباط مستقیمی با مقدار دقتی که در سنباده / پولیش سر کانکتور (Ferrule) به کار رفته دارد. اهمیت این موضوع در کانکتورهای سینگل مود (Single-Mode) به دلیل کوچکتر بودن قطر تار فیبر نوری (در حدود 9 میکرون) دو چندان می شود. از این رو کانکتورهای فیبرنوری سینگل مود (Single Mode) در دودسته UPC (Ultra Physical Contact) و APC (Angled Physical Contact) ساخته می شوند. بسیاری از نصابان و طراحان زیرساخت فیبرنوری در انتخاب این دو دسته از کانکتورها و دلیل استفاده از هر یک با مشکلاتی رو به رو  هستند. در ادامه تفاوت این دو کانکتور و پارامترهای دخیل در انتخاب آنها را شرح میدهیم.

با نگاهی نزدیک به سر کانکتورهای فیبرنوری (Ferrule) تفاوت مشخص می شود. اصلی ترین تفاوت بین کانکتورهای UPC و APC در قسمت سر Ferrule آنها است. در کانکتورهای UPC قسمت سر Ferrule کاملا عمود بوده و هیچ زاویه ای ندارند اما در کانکتورهای APC یک زاویه ی 8 درجه ای در قسمت سر Ferrule وجود دارد.

اما این تفاوت به چه دلیلی است؟

همانطورکه در شکل ملاحظه می کنید، زمانی که نور از کانکتوری در حال عبور است در اثر ناهمگونی منطقه سر کانکتور، احتمال عبور تمام پرتورهای نوری وجود ندارد بنابراین برخی از پرتوها به سمت داخل برگشت می خورند ( این پدیده ناخوشایند را با نام Return Loss می شناسیم). همان طور که در شکل کانکتور UPC  ملاحظه می کنید، سیگنال برگشتی (Return Loss) مستقیما به سمت منبع فرستنده بازتاب (Reflect) داده شده است. این پدیده باعث خواهد شد تا سیگنالهای اصلی دچار پراکندگی بیشتری شده و کیفیت ارسال دست خوش تغییرات نامطلوبی گردد. برای اندازه گیری مقدار این سیگنال برگشتی از واحد دسی بل میلی وات (dBm) استفاده می شود و چون مقدار اندازه گیری عددی منفی است بنابراین بیشتر بودن این مقدار نشان از بهتر شدن مقدار Return Loss دارد.

معمولا یک کانکتور UPC باید بیشتر از -50dBm افت برگشتی  (Return Loss) داشته باشد این در حالی است که در کانکتورهای با کیفیت پایین (PC) که در بازار مرسوم هستند، مقدار سیگنال برگشتی (Return Loss)  حدود -30dBm نشان داده می شود. این مقدار از سیگنال برگشتی (Return Loss) در کاربردهای مختلف تاثیر مستقیمی در کیفیت ارتباط خواهدداشت.

در کانکتورهای APC با توجه به 8 درجه زاویه ای که به سر کانکتور (Ferrule) داده شده، این بازتاب نور (همان طور که در شکل بالا مشخص شده است) مستقیما به سمت منبع فرستنده بازتاب داده نشده و مسیر آن به سمت Clad منحرف شده است . در نتیجه وضعیت سیگنال برگشتی (Return Loss) بهتری را در این کانکتورها مشاهده می کنیم. معمولا کانکتورهای APC  بیشتر از -60dBm سیگنال برگشتی (Return Loss) را گزارش می کنند.

در اینجا سوالی که مطرح می شود این است که، آیا بهتر است از کانکتورهای APC بیشتر استفاده می شود؟

به خاطر داشته باشیم 2 فاکتور اصلی برای تعیین کیفیت انتقال نور Return Loss و Insertion Loss می باشند که این دو فاکتور با یکدیگر کاملا متفاوت هستند.

همان طور که در بالا توضیح داده شده است ،Return Loss  بازگشت نور به سمت فرستنده است اما Insertion Loss مقدار افت قدرت نور  را در طی مسیر عبور خود تعریف می کند. بنابراین هر چه مقدار Return Loss (که با عدد منفی نمایش داده شده است) بیشتر باشد نشان از تاثیرات منفی کمتر و عملکرد بهتر است. اما در مقابل آن هر چه مقدار عدد به دست آمده در Insertion Loss کمتر باشد وضعیت بهتری را به دلیل افت کمتر قدرت نور نمایش می دهد. بدیهی است که Insertion Loss کمتر باعث می شود تا نور با قدرت بیشتری در مسافت طولانی تری منتشر شود که این نیز خود یکی از پارامترهای مورد بحث در محاسبات Loss Budget خطوط فیبرنوری به شمار می آید.

با این توضیحات لازم است طراحان زیرساخت فیبرنوری توجه داشته باشند، با کانکتورهای UPC به اعداد Insertion Loss بهتری نسبت به کانکتورهای APC دست خواهند یافت. اما با کانکتورهای APC وضعیت Return Loss بهتری را تجربه خواهند کرد.

بنابراین انتخاب هر یک از این دو کانکتور، رابطه مستقیم با نوع اپلی کیشن های (Applications) استفاده شده دارد. برای مثال در انتقال تصویر ویدیویی (RF Video Signal) و یا زیرساخت های FTTx پارامتر Return Loss از اهمیت بیشتری برخوردار است در نتیجه در این اپلی کیشن ها کانکتورهای APC مورد استفاده قرار می گیرند. اما در زیر ساخت های شبکه های کامپیوتری که انتقال سرعت بالاتر مد نظر است، افت قدرت سیگنال نور از اهمیت بیشتری برخوردار است. بنابراین در این نوع از کاربردها از کانکتورهای UPC کیفیت بیشتری را نسبت به APC انتظار داریم.

امروزه بسیاری از تولیدکنندگان رده اول دنیا، تمام تلاش خود را می کنند تا کانکتورهای APC تولید نمایند که مقدار Insertion Loss آنها، هم اندازه کانکتورهای UPC باشد. در این صورت استفاده از کانکتورهای APC نیز می تواند انتخاب برتری باشد.

نکته : اول اینکه APC بودن یک کانکتور صرفا در خانواده کانکتور های سینگل مود (Single-Mode) موضوعیت داشته و این تکنولوژی در کانکتور های مالتی مود (Multi-Mode) تعریف نشده است ، دوم ؛ برای تشخیص یک کانکتور APC میتوانیم به رنگ سبز بدنه محافظ کانکتور توجه نماییم.