تفاوت کانکتورهای فیبر نوری PCو UPC وAPC نحوه کارکرد انها

فیبرنوری برای کانکتورایز شدن نیاز به صیغل خوردن به شکل دقیق دارد که اصطلاحا به آن پالیش می گویند.

عبارات UPC ، PC و APC بیانگر نوع پالیش فیبر میباشد.

تفاوت در نحوه پالیش شدن فیبر باعث ایجاد تفاوت در میزان افت کانکتور و نتیجتا عملکرد آن میشود.

در طول تکاملِ تکنولوژیهای نوری ، محققان به این نتیجه رسیدند.

که نوع پالیش فیبر بر میزان افت کانکتورها موثر است. تا به امروز 4 نوع پالیش مورد استفاده قرار گرفته است:

Flat-Surface
Physical Contact یا PC
Ultra Physical Contact یا UPC
Angled Physical Contact یا APC

 بر خلاف کابل های مس که با سیم مسی در اتصال برای رسانه استفاده می شود ،در  فیبر نوری اتصالات با فریزر سرامیکی انجام  می شود.
تصویر پایین نشان دهنده فریول در اتصال فیبر نوری است. اتصالات فیبر نوری مختلف دارای اندازه و طول فورله متفاوت است. همچنین سبک پالیش آ نها ممکن است متفاوت باشد.

برای درک بهتر اینکه چرا ما PC، UPC و APC را داریم، با اتصال اصلی فیبر نوری که دارای سطح صاف است و همچنین به عنوان اتصال تخت (که در تصویر زیر نشان داده شده است) شروع می شود.

کانکتورهای Flat-Surface به صورت کاملا مسطح پالیش می شوند.

هنگامی که دو اتصالات فیبر تخت با هم ترکیب می شوند، یک شکاف هوا به طور طبیعی بین دو سطح از نقص های کوچک در سطوح مسطح شکل می گیرد. انعکاس پشتی در اتصالات مسطح حدود -14 دسی بل یا تقریبا 4٪ است. برای حل این مشکل، اتصالات PC ایجاد شد.

PC Connectors

در پی مشکلات کانکتورهای فلت، به مرور زمان پالیش PC مطرح گردید.

در این نوع پالیش، نوک هستۀ فیبر با انحنای کمی به شکل محدب در می آید .

که این کار باعث کاهش میزان هوای موجود در شکاف محل اتصال شده و در نتیجه افت بازگشتی کمتری نسبت به حالت فلت پدیدار می شود.

به طور معمول میزان افت بازگشتی در کانکتورهای PC حدود -40 dB می باشد. رنگ استاندارد این کانکتورها بژ می باشد.

در اتصال PC، دو فیبر با همان اتصالات مسطح ملاقات می کنند، اما چهره های انتهایی به صورت کمی منحنی یا کروی  هستند.
این شکاف هوا را از بین می برد و فیبرها را در تماسقرار می دهد. انعکاس پشتی حدود -40 دسی بل است. تصویر زیر دو چهره پایان اتصال PC نشان می دهد

UPC Connectors

بعد از آن محققان به این نتیجه رسیدند که در صورتی که میزان انحنای سطح مقطع فیبر را بیشتر کنند.

به نحوی که برآمدگی نوک فیبر بیشتر شود و به حالت گنبدی شکل تبدیل شود نتایج بهتری حاصل میشود.

با این کار تماس بین دو هسته بیشتر می گردد به همین دلیل به آن Ultra Physical Contact یا UPC می گویند.

در کانکتورهای UPC میزان افت کمتر از -50 dB می باشد. رنگ استاندارد این کانکتورها آبی می باشد.
اتصال UPC، معمولا دارای یک آبی رنگ است، با یک پوشش پلیمری پیشرفته به اتصال PC با بهبود سطح  (همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است).
انعکاس عقب اتصال UPC در حدود -55 دسی بل است که پایین تر از کانکتور PC استاندارد است.
اتصالات UPC اغلب در سیستم های دیجیتال، CATV و تلفن های موبایل استفاده می شود.

اتصالات PC و UPC  قابل اعتماد هستند ودرجۀ ورودی کمی دارند. با این حال، انعکاس پشت آنها بستگی به سطح پایان فیبر دارد. بهتر است که ساختار فیبر به دست آید، 
اگر اتصالات PC و UPC بطور مداوم با هم بچرخند و باقی بمانند، انعکاس عقب کاهش خواهد یافت.
اتصال APC چنین مشکلی ندارد. انعکاس پشت آن با جفت گیری های مکرر تضعیف نمی شود.

APC Connectors

در کانکنورهای APC علاوه بر بوجود آمدن حالت گنبدی شکل بر روی نوک فیبر، یک برش با انحنای 8 درجه نیز بر روی آن صورت می گیرد.

علت مفید بودن این برش و کج بودن آن این است که نور بازگشتی به جای اینکه به طور مستقیم به داخل هسته فیبر برگردد.

با زاویه ایجاد شده به قسمت روکش فیبر (Cladding) هدایت می شود.

تا ORL کمتری حاصل شود. در این حالت میزان افت به کمتر از -60 dB می رسد.

رنگ استاندارد این کانکتورها سبز می باشد.
اتصال APC معمولا دارای یک بدنه سبز با چهره ی  منحنی است، اما در یک استاندارد  8 درجه (که در تصویر پایین نشان داده شده است) زاویه دارد که اجازه می دهد تا حتی اتصالات تنگ و شعاعی کوچکتر صورت گردد
بدین ترتیب، هر نور که به سمت منبع هدایت می شود، در واقع به داخل روکش های فیبربه وسیله ی پایه ی زاویه ای 8 درجه مجددا منعکس شده است،
فیدرهای APC، تلفات بازگشتی -65dB را ارائه می دهند. برخی از برنامه های کاربردی که حساسیت بیشتری نسبت به دیگران دارند که برای اتصالات ازدAPC استفاده می کنند ، مانند برنامه های FTTx و Frequency Radio) RF).
اتصالات APC نیز معمولا در کاربردهای اپتیکی منفعل استفاده می شود به این دلیل که بسیاری از این سیستم ها از سیگنال های RF برای ارسال ویدئو استفاده می کنند.

کدام انتخاب PC، UPC یا APC، برای اتصال فیبر نوری استفاده شود؟

پاسخ این است انتخاب اتصال مناسب برای یک شبکه فیبر بستگی به مواردی مانند طراحی و عملکرد شبکه دارد.

کانکتورهای APC با توجه به کیفیت بالایی که دارند .

در شبکه های مخابراتی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند.

هر چند ممکن است کانکتورهای UPC هم برای شبکه های مخابراتی مناسب و کارآمد باشند .

و مشکلی به وجود نیاورند ولی به خصوص در شبکه های PON که افت سیگنال بسیار مساله مهمی است بهتر است از کانکتورهای APC استفاده شود.

در جدول زیر مقایسه ORL بین کانکتورهای PC، UPC و APC را مشاهد می فرمایید:

 د مورد رنگ، اتصال UPC معمولا آبی است و اتصال APC سبز است.
 

تفاوت کانکتورهای UPC و APC

به طور کلی کانکتورها باعث بروز دو نوع افت در سیگنال نوری میشوند:

افت بازگشت نور یا ORL (Optical Return Loss) که با نام Back Reflection هم شناخته می شود.
این افت ناشی از انعکاس نور در محل شکاف بین دو هسته (هسته فیبر ورودی و هسته کانکتور) در جهت مخالف سیگنال و به سمت منبع نور میباشد.
اگر مقدار این بازگشت زیاد باشد علاوه بر اختلال در سیگنال عبوری حتی ممکن است به منبع نور آسیب برساند.
افت الحاقی یا IL (Insertion Loss) که میزان افت نوری است .
که در هنگام اتصال دو هسته جهت تشکیل یک لینک رخ می دهد.
Insertion Loss بر اثر عواملی همچون جذب، خمش و یا هوای موجود در شکاف بین دو هسته حاصل می شود.

و ORL و IL نسبتا زیادی تولید می کنند. به همین دلیل امروزه کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.