Fiberkontakter – en hel massa standarder

av Jörgen Städje den 4 Dec 2015

Varje tillverkare med självaktning tycks ha en egen sorts fiberkontakt. Det som skiljer dem åt är, förutom storlekarna, hur de håller sig kvar i kontaktdonet, med snäppfäste, skruvfäste eller bajonett. Dessutom finns enkla, dubbla eller multipla anslutningar i samma kontakt, och olika poleringsgrader.

fiber_optic_connector2

Antalet typer av fiberoptiska kontaktdon tycks oändlig. Alla är de bra för någon särskild tillämpning. Notera att de flesta kontaktdonen i bilden ovan har dammskydd i form av en vit eller grå plugg påsatt.

Enkla och dubbla

LC

LC Narrow Brocade ConnectorDen ojämförligt vanligaste kontakttypen är LC (Lucent Connector, Little Connector eller Local Connector). Den är ungefär fem centimeter lång och fiberänden sticker ut i form av en en-millimeters keramisk pinne (ferrul) i ena änden. Fibern är dragavlastad med en crimphylsa i metall (inuti den vita böjavlastningen). Alltihop är dessutom överkrympt med en krympslag (gul) för fuktisolering.

LC finns både som simplex, med en fiber, eller duplex, med två hopmonterade kontakter för dubbelriktade förbindelser. LC är ungefär lika vanlig i datorhallar som myror i en myrstack. Den skjuts in i urtaget och snäpper fast med det snäppe (blått) som sticker upp ur kontaktdonet.

ritningRitningen visar hur minimal kontakten och dess detaljer är. Du ser också hur fibern (grön) passas in i ferrulen som är det lilla keramiska rör som sticker ut ur kontakten framtill och ger fiberänden slitstyrka. Fibern passas in i ferrulen, centreras och limmas fast med epoxi, varefter ferrulens ände poleras. Samma metod används i alla fiberkontakter.

SC

SC-colorsEn annan mycket vanlig kontakttyp är SC (Subscriber Connector, Square Connector eller Standard Connector) Den är mellan fyra och fem centimeter lång beroende på tillverkare, men lite tjockare om magen än LC. Som namnet antyder har kontakttypen fyrkantigt tvärsnitt. Även denna kontakttyp snäpps fast i urtaget.

ST

ST-kontaktDär det finns risk för att kontakten kan åka ur, använder man kontakter av typen ST (Straight Tip Bayonet, Set and Twist eller Single Twist) med bajonettfattning. Eftersom kontakten är rund och kräver att man vrider bajonettringen vid montaget finns kontakten bara i enpoligt utförande. Å andra sidan kan man ha två bredvid varandra, kommande ur samma tvåpoliga fiberkabel. Kontaktdonen är oftast färgkodade för att man inte ska kunna förväxla dem.

MTP och MPO

Det billiga sättet att ordna en 100 Gbps-förbindelse inom en datorhall är att dra flera, långsammare fibrer tillsammans. För detta räcker det med multimode-fiber, som är mycket billigare att driva än single mode-fiber, och dessutom tåligare mot omild hantering. För att inte kunna förväxla fibrerna använder man flerpoliga kontaktdon av typerna MPO (Multi-fiber Push-On) eller MTP (Multi-fiber Termination Push-on) där det sistnämnda är ett registrerat varumärke för samma typ av kontaktdon. De båda typerna kan pluggas ihop. För 40 Gbps Ethernet använder man en 12-polig kontakt, medan en 24-polig kontakt används för 100 Gbps samlad kapacitet.

MTPMPO-Trunk-Cable1
MPO-kablage, så kallad ”trunk cable”. Bild: Vichin Fiber.

Kontaktdonen förbinds exempelvis med en 12-polig fiberoptisk bandkabel, sådan som visas här: https://www.sunet.se/blogg/att-fa-kontakt/

MTPMPO-connector-for-12-and-24-fibers1
Så här ligger fibrerna bredvid varandra i kontaktdonen. Bild: Vichin Fiber.

För elektrooptisk anslutning i ändarna kan man antingen välja en 12- eller 24-polig optisk transceiver som tar emot alla fibrer på en gång, eller också använder man ett delat kablage som sprider ut den flerpoliga bandkabeln till ett antal enskilda optiska kontaktdon, som pluggas i vanliga enpoliga, eller tvåpoliga transceivrar, så kallad ”fanout” eller ”harness”.

MTPMPO-Harness-Cable1
Fanoutkablage med LC-kontakter. Bild: Vichin Fiber.

Mera information om olika transceivertyper och hur de fungerar, finns i artikeln om den optiska transceivern: https://www.sunet.se/blogg/den-optiska-transceivern/

Militära varianter

COTS83526_8to12_TFOCA_ConnectorFör tuffare tillämpningar, som försvar, rockkonserter, Dreamhack och liknande behövs både tuffare kablage och kontaktdon än för datorhallar, sk HFOC (Hardened Fiber Optic Connector). Kablaget ska tåla att köras över med lastbil, det ska tåla berusade rocksångare, sandstormar mm och är därför armerat och krossäkert. Kontaktdonet ska tåla lera och gegga och har därför aluminiumlock, är hermetiskt tätat och har skruvlåsning i panelen. Bild: Fibernet.

Smuts och skräp

Det är viktigt att kontaktytan i änden av ferrulen (end-face) är välpolerad och utan damm och repor, för annars blir det dålig optisk kontakt, med förluster och reflektioner som resultat. Det orsakar i sin tur att ljuset inte når så långt i fibern som avsett.

JDSU-mikroskopP5000i
End-face Inspection utförs med ett särskilt mikroskop. Bild: JDSU.

Det är inte upp till den enskilde att fundera ut om en kontaktyta är bra eller dålig, utan det finns programvara som avgör skadornas storlek och antal och huruvida kontaktytan uppfyller en viss standard.

ecran-accueil-test-pass

Standarden heter IEC 61300-3-35. Det krävs både ett digitalt mikroskop och särskild programvara för att utvärdera om kontaktytan klarar standarden.

Poleringsgrader

När man ansluter två fiberkontaktdon mot varandra handlar det om att de båda fiberändarna ska få så bra kontakt som möjligt. Med bra kontakt menas i optiska sammanhang högglanspolerade ytor som ligger emot varandra, alltså gör fysisk kontakt på ett optimalt sätt. Annars kan ljuset inte komma fram, eller riskerar att dämpas bort eller reflekteras åt fel håll och smita ut ur kontakteringen.

Beroende på hur låg dämpning och återreflektion man vill ha i kontakteringen finns det (minst) två poleringsgrader för ändytorna. Antingen kan man köpa den sämre graden som kallas PC och anger Physical Contact eller också kan man betala mer och få UPC som betyder Ultra Polished.

Sneda kontaktytor

Varje gränsyta mellan glas och luft bildar en reflektor på grund av den stora skillnaden i brytningsindex. Lite ljus kommer alltid att studsa tillbaka från kontaktytan och in i fibern oavsett hur välpolerad änden är. För videoöverföringar är det viktigt att så lite ljus som möjligt studsar tillbaka i fibern och eventuellt kommer tillbaka en andra gång efter att ha studsat i andra änden. Därför kan man skaffa kontaktdon med 8 graders vinklade ytor, så kallade APC (Angled Physical Contact). Det blir fortfarande reflektion, men det reflekterade ljuset studsar bort ur fibern, snarare än att studsa tillbaka in i den.

sneda kontaktytor
Bilden visar hur ferrulen slipas för respektive kontakttyp, PC, UPC och APC. Den motstående APC-ferrulen är naturligtvis vinklad åt andra hållet, för att det inte ska bli en luftspalt emellan dem. Absolut anliggning  i ytskiktet är ett krav.

En rätvinkligt avslutat kontaktdon reflekterar tillbaka omkring –20-30 dB av signalen. En vinklad ände reflekterar bara tillbaka –50 dB vilket kan vara viktigt vid analog överföring.

Massor av fiber

huvudnod-accesswitchar

Förr var det knepigt att ansluta och hantera fiberoptik, men idag är det vardagsmat. Ingen ser det längre som något besvärligare än vanlig kopparkabel. Korta kablage kan köpas färdiga och i och med den långtgående standardiseringen är anslutning och provning idag en ren formalitet.

Man kan förvänta sig ytterligare en revolution på fiberkontaktområdet, när de vanliga persondatorerna börjar få fiberoptiska anslutningar internt, istället för de elektriska databussar som gäller idag. Den elektriska databussen har börjat nå vägs ände och när överföringen mellan processor och exempelvis grafikkort ska upp över några gigabit per sekund kommer fiberoptik att bli nödvändigt.

Fler blogginlägg av Jörgen Städje

DNS och DNSSEC utan facksnack

30 Jan 2018
/ Bloggen fiberfeber

Från oss alla, till er alla

14 Dec 2017
/ Bloggen fiberfeber

Så arbetar NOC

13 Nov 2017
/ Bloggen fiberfeber

SUNET i Hongkong

20 Sep 2017
/ Bloggen fiberfeber

SUNETs handbok i informations- och IT-säkerhet

1 Sep 2017
/ Bloggen fiberfeber

Den ökända hästen från Troja

31 Jul 2017
/ Bloggen fiberfeber

Redundans är allt

3 Jul 2017
/ Bloggen fiberfeber

SNIC-snack

2 Jun 2017
/ Bloggen fiberfeber

We have liftoff: del 5 av 2

3 Maj 2017
/ Bloggen fiberfeber

Maria Häll: We are at the Forefront!

13 Apr 2017
/ Bloggen fiberfeber

Maria Häll: Vi ligger i framkant!

10 Apr 2017
/ Bloggen fiberfeber

We have liftoff, del 4 av 2

22 Feb 2017
/ Bloggen fiberfeber

We have liftoff, del 3 av 2

30 Jan 2017
/ Bloggen fiberfeber

We have liftoff! Del 2 av 2

9 Jan 2017
/ Bloggen fiberfeber

We have liftoff! Del 1 av 2

16 Dec 2016
/ Bloggen fiberfeber

Long Read – Cleanliness is a Virtue

20 Sep 2016
/ Bloggen fiberfeber

Långläsning - tvättar bäst som tvättar först

16 Sep 2016
/ Bloggen fiberfeber

Följa fiber – från Tulegatan till Stockholms universitet.

26 Aug 2016
/ Bloggen fiberfeber

Ericsson, then swänske Lars Magnus

7 Jun 2016
/ Bloggen fiberfeber

One ring to rule them all

24 Maj 2016
/ Bloggen fiberfeber

Den tunga bakgrundstrafiken

12 Maj 2016
/ Bloggen fiberfeber

Long read: How to Design a Fibre Optic Network

5 Maj 2016
/ Bloggen fiberfeber

Welcome to the Fiber Fever Blog!

3 Maj 2016
/ Bloggen fiberfeber

Procuring an Optical Network – Smooth as Silk

2 Maj 2016
/ Blogg

The Breadth and Width of a Megabit

29 Apr 2016
/ Blogg

The Nobel Prized Piece of Glass

28 Apr 2016
/ Blogg

What’s the time? Really?

28 Apr 2016
/ Blogg

SUNET in i molnet (3) – molnsäkerhet

26 Apr 2016
/ Blogg

SUNET in i molnet (2) – vad är molnet egentligen?

25 Apr 2016
/ Blogg

SUNET in i molnet (1) – det här får du

25 Apr 2016
/ Blogg

Read about the brand new Sunet network.

11 Apr 2016
/ Bloggen fiberfeber

GÉANT och NORDUnet – bästa kompisar

14 Mar 2016
/ Bloggen fiberfeber

Ljuset kommer från Tyskland

3 Mar 2016
/ Bloggen fiberfeber

Thunderbirds are GO!

19 Feb 2016
/ Bloggen fiberfeber

Ett panorama av verkligheten

17 Feb 2016
/ Bloggen fiberfeber

Det allseende ögat

15 Feb 2016
/ Bloggen fiberfeber

Förstärkning på längden

15 Jan 2016
/ Bloggen fiberfeber

Dämpning och förstärkning i optisk fiber

14 Jan 2016
/ Bloggen fiberfeber

Grundläggande om L-bandet

14 Jan 2016
/ Bloggen fiberfeber

C-bandet – grundläggande om

14 Jan 2016
/ Bloggen fiberfeber

Logaritmer, min käre Watson

14 Jan 2016
/ Bloggen fiberfeber

CERN – krossen som slår sönder materiens minsta byggstenar

12 Jan 2016
/ Bloggen fiberfeber

Riksarkivets samarbete med SUNET

11 Jan 2016
/ Bloggen fiberfeber

One Ring to Rule them - Vetenskapsrådet

21 Dec 2015
/ Bloggen fiberfeber

Alla jättars jätte - Cisco

19 Dec 2015
/ Bloggen fiberfeber

En värld av siffror - belastning

19 Dec 2015
/ Bloggen fiberfeber

Ur led är inte alls tiden - atomur

19 Dec 2015
/ Bloggen fiberfeber

Elektronisk enbärsdricka - Juniper

27 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

Vad är Géant?

26 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

Radar Love - Eiscat

25 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

The Color Purple - dispersion

25 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

Full Metal Packet - switchen

10 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

Get your kicks on route 66 - routrar

10 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

Game of Stones - kvarts

10 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

The Twilight Zone - fotonen

10 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

Peering – SUNETs ekonomiska ryggrad

9 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

I mörkret är alla katter infraröda

4 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

Fibertyperna i nätet och deras optiska felaktigheter

29 Okt 2015
/ Bloggen fiberfeber

Vad är klockan? Egentligen?

21 Okt 2015
/ Bloggen fiberfeber

Nätets centrum

20 Okt 2015
/ Bloggen fiberfeber

Den optiska transceivern

17 Okt 2015
/ Bloggen fiberfeber

Polarisation och informationsöverföring

1 Okt 2015
/ Bloggen fiberfeber

Laserns historia

30 Sep 2015
/ Bloggen fiberfeber

Koherent ljus, vad är det?

28 Sep 2015
/ Bloggen fiberfeber

När allt är klart

28 Sep 2015
/ Bloggen fiberfeber

SUNET – nu ännu bättre!

16 Sep 2015
/ Bloggen fiberfeber

Fibern fruktar fukten

11 Sep 2015
/ Bloggen fiberfeber

Att få kontakt

11 Sep 2015
/ Bloggen fiberfeber

Så tillverkas optisk fiber

31 Aug 2015
/ Bloggen fiberfeber

EMC – EMI – EMP

31 Aug 2015
/ Bloggen fiberfeber

Glasbiten som gav nobelpris

21 Aug 2015
/ Bloggen fiberfeber

Megabit på längden och tvären

21 Aug 2015
/ Bloggen fiberfeber

Långartikel: Fibern från Frostmofjället

21 Aug 2015
/ Bloggen fiberfeber

Upphandling av optiskt nät

25 Jul 2015
/ Bloggen fiberfeber

OptaSense – när fiber blir sensorer

3 Jul 2015
/ Bloggen fiberfeber

Teknisk djupdykning: Optisk magi med ramanförstärkare

2 Jul 2015
/ Bloggen fiberfeber

Teknisk utvikning: 130.000 fibrer som i en liten ask

1 Jul 2015
/ Bloggen fiberfeber

NOCen spekulerar 2: Felrapporter

27 Jun 2015
/ Bloggen fiberfeber

NOCen spekulerar 1: hög belastning

26 Jun 2015
/ Bloggen fiberfeber

Teknisk djupdykning: Optisk magi med EDFA

22 Jun 2015
/ Bloggen fiberfeber

Långartikel: Så designar man ett fiberoptiskt nät

11 Jun 2015
/ Bloggen fiberfeber

Bredare motorväg för svenska data – äntligen en offensiv satsning!

22 Maj 2015
/ Bloggen fiberfeber

Om den interaktiva tidslinjen

21 Maj 2015
/ Bloggen fiberfeber

Om den interaktiva kartan

20 Maj 2015
/ Bloggen fiberfeber

Fiberfeber: Vad som har varit och vad som komma skall

19 Maj 2015
/ Bloggen fiberfeber

Följ bygget av Sunets nät på bloggen Fiberfeber!

18 Maj 2015
/ Bloggen fiberfeber

Teknisk djupdykning: den mystiska routerkraschen

11 Jun 2006
/ Bloggen fiberfeber

2000–2013: Sunet mognar och kapaciteten ökar. Identitetsfederation skapas.

1 Jan 2000
/ Bloggen fiberfeber

1990–1999: Kapaciteten stiger, 2 – 34 – 155 Mbps

1 Jan 1990
/ Bloggen fiberfeber

1968–1989: Idéernas tidevarv. Internets vagga.

1 Jan 1968
/ Bloggen fiberfeber

Jörgen Städje

Jag heter Jörgen Städje och har skrivit om teknik och vetenskap sedan 1984. Friskt kopplat, hälften brunnet!