گسترش تعداد کاربران اینترنت موبایل و دستگاه‌های هوشمند، منجر به افزایش چشم گیر ترافیک اینترنت جهانی شده است. این ترافیک باعث شد که ارائه دهندگان شبکه، برای ارتقاء شبکه‌های خود اقدام کرده و تجهیزات نوری بیشتری مانند کابل های فیبر نوری، کانکتور فیبر نوری، ترنسیور فیبر نوری و غیره را معرفی کنند.
استفاده از کانکتورهای فیبر نوری به بزرگ ترین نگرانی سیستم‌های فیبر نوری تبدیل شده است. به دلیل اینکه استفاده از کانکتورهای نوری مشکل بوده است، تولیدکنندگان در سال‌های اخیر کانکتور فیبر نوری را استاندارد و ساده کرده‌اند. این عمل استفاده از فیبر نوری، پاک‌سازی و ترمینال کردن آن‌ها به سیستم‌های فیبر نوری را راحت تر کرده است. در ادامه این مقاله علمی یک تحلیل عمیق از کانکتورهای فیبر نوری از جمله ساختار، نوع و شرایط بازار برای کمک به انتخاب کانکتور نوری مناسب برای اتصالات نوری را ارائه می‌دهد.
کانکتور فیبر نوری چیست؟
کانکتور فیبر نوری، وسیله ای برای ترمینال کردن انتها کابل فیبر نوری و امکان اتصال و قطع اتصال سریع‌تر نسبت به جوش را فراهم می‌آورد. این دستگاه هسته‌های فیبر را برای انتقال موفقیت آمیز نور جفت و تراز می‌کند. از همین رو کانکتور فیبر نوری تأثیر زیادی بر روی انتقال اطلاعات به وسیله فیبر نوری در یک سیستم را دارد. کانکتور فیبر نوری با کیفیت، به دلیل بازتاب یا تراز شدن نامناسب فیبرها مقدار بسیار کمی از نور را از دست می‌دهند.
برای مطالعه بیشتر : کانکتور فیبر نوری و کاربری LC
کانکتور فیبر نوری همانند کاربردهایی که این کانکتورها برای آن‌ها توسعه داده شدند، انواع مختلفی دارند. انواع مختلف کانکتورها دارای مزایا، معایب و پارامترهای عملکردی مختلفی هستند. اما تمام کانکتور ها دارای چند بخش اصلی هستند: بست، بدنه کانکتور، کابل و دستگاه اتصال دهنده.
بست: بست به عنوان یک مکانیسم ترازبندی عمل کرده و فیبر شیشه‌ای را نگه می‌دارد. این وسیله دارای یک مرکز تو خالی است که به طور محکم به روی فیبر قرار می‌گیرد. بست‌ها معمولاً از فلز، سرامیک یا پلاستیک با کیفیت ساخته شده‌اند.
بدنه کانکتور فیبر نوری: که با نام محفظه کانکتور نیز شناخته می‌شود، بدنه بست را نگه داشته و به ژاکت و اعضای مقاوم کابل فیبری متصل می‌شود. این بخش نیز از فلز یا پلاستیک ساخته شده و شامل یک یا چند قطعه مونتاژ شده است که فیبر را در محل نگه می‌دارد.
دستگاه اتصال‌دهنده: بخشی از بدنه کانکتور است که کانکتور را به یک دستگاه دیگر مانند ترنسیور نوری اتصال می‌دهد.
ویژگی‌های کلیدی کانکتور فیبر نوری
هر کانکتور دارای دو ویژگی مهم است که نمی‌توان آن‌ها را نادیده گرفت: اتلاف / افت عبوری | بازتاب / افت بازگشت نور
یک کانکتور فیبر خوب دارای ویژگی‌های زیر است:
افت عبوری کم: میزان افت عبوری کمتر بهتر است. به طور کلی، برای حصول اطمینان از کیفیت اتصال فیبر، میزان افت عبوری نباید بیشتر از 5/0 دسی‌بل (dB) باشد.
افت بازگشت بالا: افت بازگشت میزان هماهنگی دو کانکتور یا خط را نشان می‌دهد. به هر میزانی که افت بازگشت بیشتر باشد، به همان میزان افت عبوری کمتر خواهد بود.
قابلیت اطمینان بالا: برای کاربردهای بیرون از ساختمان ممکن است نیاز باشد که کانکتورها در زیر زمین یا دیوارهای خارجی نصب شوند. کانکتورهای با قابلیت اعتماد بالا، برای اطمینان از انتقال نوری بدون اشکال در این محیط‌های سخت مورد نیاز هستند.
سهولت استفاده: در حال حاضر، کانکتورهای فیبر نوری را می‌توان بیش از 1000 دفعه قطع و وصل کرد. از همین رو کانکتور نوری که برای استفاده راحت تر است؛ برای صرفه‌جویی در زمان نصب و بهبود عملکرد کار به کاربران کمک خواهد کرد.
انواع کانکتورهای فیبر نوری
کانکتورهای فیبر نوری با توجه به روش‌های متفاوت طبقه‌بندی به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. برای مثال، با توجه به سطح انتهایی پین کانکتور می‌توان آن‌ها را به سه نوع PC، UPC و APC تقسیم کرد. با توجه به رسانه‌های انتقال مختلف می‌توان آن‌ها را به کانکتور فیبر نوری تک حالته و چند حالته تقسیم نمود. در مجموع، حدود 100 کانکتور فیبر نوری به بازار معرفی شده است اما اکثریت بازار در اختیار تعداد کمی از آن‌ها است. در زیر تعدادی از کانکتورهایی که پیشرو این صنعت بودند را معرفی کرده‌ایم.
کانکتور LC: کانکتور LC دارای یک طرح مناسب با اندازه کوچک برای کاربردهای با تراکم بالا است. این کانکتور دارای دو نوع simplex و duplex می‌باشد. کانکتور LC دارای یک بست 25/1 میلی‌متری نیز می‌باشد. این بست می‌تواند تراکم کانکتور را در قاب توزیع فیبر نوری بهبود بخشد.
کانکتور SC: برای اتصال این کانکتور فیبر نوری از آداپتور دو سر استفاده می‌شود. این کانکتور دارای بست 5/2 میلی‌متری است که به دلیل عملکرد عالی آن به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. معمولاً از روش‌های صیقل دادن APC یا PC برای انتهای پین استفاده می‌شود. بست‌های سرامیکی آن‌ها باعث ترازبندی دقیق کانکتور می‌شوند. قیمت پایین، افت کم و قدرت فشرده‌سازی بالا از ویژگی‌های کانکتور SC هستند.
کانکتور MPO/MTP: کانکتور MPO با سه چیدمان از پیش تعیین شده با دسته‌های فیبری تشکیل شده از 8، 12 یا 24 رشته فیبر به کانکتور وارد می‌شوند و اتصالات پایدار و متناوبی را فراهم می‌آورد. کانکتور فیبر نوری MTP/MPO به طور خاص برای کابل ریبون «ribbon» چند فیبری ساخته شده است.
کانکتور FC: این کانکتور ابتدا توسط شرکت مخابراتی NTT ژاپن توسعه داده شد. FC مخفف ferrule connector به معنی کانکتور بستی است. این کانکتور دارای یک بست 5/2 میلی‌متری است. با استفاده از یک روکش فلزی تقویت‌شده و به صورت پیچی متصل می‌شود. کانکتورهای FC با یک محفظه فلزی روکش شده با نیکل «nickle» ساخته می‌شوند، ساختار و عملیات این نوع کانکتور ساده و راحت است.
کانکتور ST: برای اتصال کانکتور ST باید از آداپتور دو سر استفاده شود. این کانکتور دارای یک سیلندر طویل 5/2 میلی‌متری از جنس سرامیک (اغلب اوقات) یا بست پلیمری برای نگه داشتن فیبر است. اغلب بست‌ها از جنس سرامیک بوده اما برخی از آن‌ها نیز فلزی یا پلاستیکی هستند. کانکتورهای ST با محفظه فلزی روکش شده با نیکل «nickle» ساخته شده‌اند و می‌توانند به سادگی به یک فیبر نوری متصل شده یا جدا شوند.
کانکتور MT-RJ: این نوع، یک کانکتور Duplex است که با کابل‌های فیبر نوری تک حالته و چند حالته استفاده می‌شود. کانکتور MT-RJ با محفظه پلاستیکی ساخته شده است و برای تراز بندی دقیق با بست‌های پلاستیکی و پین‌های هادی فلزی آن‌ها به کار می‌روند. افت عبوری معمول برای کانکتورهای MT-RJ برای کابل‌های فیبری تک حالته معادل 25/0 دسی‌بل (dB) و برای کابل‌های چند حالته معادل 35/0 دسی‌بل (dB) است.
کانکتور MU: این کانکتور مشابه کانکتور SC کوچک شده با بست 25/1 میلی‌متری با طراحی ساده فشار دادن یا کشیدن و بدنه کوچک طراحی شده است. این کانکتور برای فشردن چند کانکتور فیبر نوری استفاده می‌شود و مکانیسم خود نگهداری برای کاربردهای backbone دارد. کانکتورهای MU به صورت فشرده هستند و کاربردهای متراکم و کارایی را افزایش داده‌اند.
کانکتور DIN : یک موسسه استانداردسازی آلمانی است که استانداردهای صنایع تولیدی را مشخص می‌کنند. کانکتور DIN شامل انواع مختلف کابل‌ها است که برای اتصال به دستگاه‌ها به یک رابط متصل می‌شوند. این کانکتور حالت مدور داشته و چندین پین نیز به حالت دایره‌ای درون آن تعبیه شده‌اند. به طور معمول، یک کانکتور DIN دارای 3 تا 14 پین با قطر 2 تا 12 میلی‌متر است. این کانکتور به طور گسترده برای صفحه کلید کامپیوتر، ابزار IDI و تجهیزات تخصصی دیگر استفاده می‌شود.
کانکتور E2000: کانکتور فیبر نوری E2000 دارای مکانیسم اتصال فشار دادن یا کشیدن است. این کانکتور یک دریچه فلزی خودکار برای محافظت از پرتو لیزر در برابر گرد و غبار دارد. E2000 دارای طراحی یک تکه است که به ترمینال شدن سریع و آسان کمک می‌کند و برای کاربردهای با قدرت و ایمنی بالا استفاده می‌شود. این کانکتور برای PC و APC تک حالته و PC چند حالته موجود است.
کانکتور SMA: مدل 905 این کانکتور فیبر نوری دارای یک بست 5 و 1 اینچی است که با آداپتور هماهنگ می‌شود. زمانی که آداپتورها به اندازه کافی دقیق نبودند، یک بست متناسب با آداپتور Delrin برای عملکرد افت عبوری بهتر استفاده می‌شد. این کانکتورها هنوز در برخی از سیستم‌های نظامی و صنعتی استفاده می‌شوند.
کانکتور D4: احتمالاً اولین کانکتوری بود که از بست‌های سرامیکی یا ترکیب سرامیک و فولاد ضدزنگ استفاده کرد. بست این کانکتور دارای قطر 2 میلی‌متر است. کانکتور D4 دارای سیستم نصب با عملکرد بالا بوده و بدنه تنظیم شده برای تکرار پذیری است.
کابل‌کشی با کارایی بالا با استفاده از کانکتور فیبر نوری LC
همچنان‌که محیط شبکه پیچیده‌تر می‌شود، برای ساده کردن مدیریت کابل در مراکز داده به راه‌حل‌های با سرعت بالا و تراکم بالا نیاز است. کانکتور LC که یکی از کانکتورها رایج اتصالات نوری است، یک راه حل ایده آل برای اتاق مخابراتی با تراکم بالا، شبکه‌های LAN و FTTP ارائه می‌دهد. در این‌جا، سه کانکتور فیبر LC برای سیستم‌های کابل‌کشی با تراکم بالا و کارایی خوب معرفی شده است.
کانکتور Uniboot LC
این کانکتور فیبر نوری در مقایسه با کانکتور LC استاندارد می‌تواند فضا را در کابل‌کشی با تراکم بالا تا حدود 60% افزایش دهد زیرا دارای بدنه نازک‌‌تری است که دو فیبر را در یک بوت ترکیب می‌کند. کانکتور و کابل فیبر نوری تک بوت «Uniboot» با این ساختار منحصر به فرد در مقایسه با کابل‌های رابط فیبری LC سنتی در محیط کابل‌کشی با تراکم بالا مزایای بسیاری دارند.
کانکتور LC قابل جابجایی
تغییر قطب فیبر نوری در فرآیند کابل‌کشی می‌تواند زمان بر و مشکل ساز باشد. کانکتور LC قابل جابجایی «Switchable»، همان‌طور که از نام آن پیداست، می‌تواند برای حل این مشکل کمک‌کننده باشد. با استفاده از این کانکتور می‌توان بین قطب‌های A-B با A-A بدون هیچ ابزاری جابجا شد.
کانکتور LC با افت فوق‌العاده کم
همان‌طور که در بالا ذکر شد، افت فیبر نوری یک پارامتر مهم در اندازه‌گیری کیفیت کانکتور است. حداکثر افت عبوری این کانکتور 25/1 دسی‌بل است که می‌تواند انتقال نوری با کیفیت را تضمین کند.
تجزیه و تحلیل بازار کانکتور فیبر نوری
در سال‌های اخیر، فناوری فیبر نوری به طور فزاینده‌ای در بازار جهانی جای گرفته است و کابل‌های فیبر نوری به طور گسترده‌ای برای جایگزینی کابل‌های مسی استفاده می‌شوند که این موضوع تأثیر مثبتی بر روی بازار فیبر نوری دارد. در زیر، گزارشی از بازار فیبر نوری کشور آمریکا در سال‌های 2014 تا 2025 ارائه شده است.
با توجه به نمودار می‌توان مشاهده کرد که نیاز بازار به کانکتور MTP/MTO در سال‌های آینده رشد خواهد کرد. کانکتور LC هنوز هم بخش اصلی بازار را در اختیار دارد. این اطلاعات نشان می‌دهند که کانکتورهای با تراکم بالا، کیفیت خوب و چند فیبری هنوز هم پیشرفت‌های زیادی دارند. می‌توان پیش‌بینی کرد که همچنان‌که تقاضا برای کابل‌کشی کار آمد و مدیریت کابل افزایش می‌یابد، کانکتور های فیبر نوری که بتوانند نصب آسان، افت فیبر کم و کارایی بالایی داشته باشند، می‌توانند ترند جدید در ارتباطات نوری باشند.