Sursă imagine: https://pixabay.com/photos/ice-winter-weather-cold-cool-562684/
Fibra optică a devenit mai populară ca niciodată, oferind comunicații și transfer de date sigure și de mare viteză pentru o gamă extinsă de aplicații. Pe lângă fibra optică în sine, este foarte importantă alegerea celor mai potriviți conectori pentru aplicație, iar analiza tuturor opțiunilor poate conduce la situații confuze.
Fibra optică este întâlnită peste tot. Ea transmite cu viteza luminii, cantități uriașe de date. Flexibilă și subțire (de grosimea unui fir de păr) fibra optică este super rapidă. Cu toate acestea, temperaturile scăzute pot influența puternic trecerea corectă a semnalului, putând ajunge chiar și la întreruperea transmisiei.
În prezent, sunt cunoscute 3 tipuri de conexiuni: SC, ST (baionetă cu răsucire) și LC (cu montare prin apăsare, cu blocare). La ora actuală, din ce în ce mai utilizat este conectorul LC, datorită faptului că este mult mai compact față de celelalte două tipuri, făcându-l potrivit pentru aplicații cu constrângeri legate de spațiu și, de asemenea, pentru că oferă un clips de conectare sigură, astfel încât este o probabilitate foarte mică de deconectare accidentală.
Odată stabilit acest lucru, apare o nouă informație: conectorii LC din fibră optică sunt disponibili cu opțiunile simplex și duplex. Ce înseamnă acest lucru?
Într-o descriere simplă, o fibră optică simplex are un singur fir de fibră de sticlă sau plastic, astfel încât este capabilă de a transmite date într-o singură direcție. Acest lucru face ca fibra optică simplex să fie potrivită pentru aplicații ce necesită capabilitate unidirecțională, precum transmiterea datelor de la senzori într-un sistem IoT.
Pe de altă parte, o fibră optică duplex, constă din două fire de fibră, putând transmite date în ambele direcții. Ea poate fi „half-duplex”, ce poate trimite date într-o direcție la un moment dat, sau ,,full-duplex”, ce poate gestiona comunicație simultană, bidirecțională – de exemplu pentru o aplicație de telefonie IP.
Ca o concluzie, la baza trecerii de la cablurile din cupru la fibră optică stă costul redus, viteza mare de transmitere și faptul că este o soluție mai puțin voluminoasă. De asemenea, fibra optică este mai greu de piratat decât cuprul, ceea ce o face mai sigură, deoarece nu generează căldură în același mod în care o face cuprul.
Ea vine însă cu propriile provocări. Instalarea și managementul trebuie gestionate cu atenție, datorită naturii delicate a fibrei optice. Orice cantitate de grăsime, praf și umezeală poate afecta transmisia luminii. Din acest motiv, fibrele sunt protejate de un strat de acrilic, însă legăturile la conectori ale fiecărei fibre pot fi vulnerabile în medii dure, cum ar fi în cazul aplicațiilor în mediul exterior: FTTx, transmisii de date și telecomunicații, inginerie civilă, aplicații maritime și transmisii live. Este un lucru imperativ ca fibrele optice să fie suficient de robuste pentru a face față rulării între stâlpii de comunicații (chiar și în cazul temperaturilor scăzute, dincolo de limita de îngheț) cu scop de legături de telecomunicații, sau pentru transportul informațiilor video de la camerele de trafic, sau pentru transmisii de televiziune.
Temperaturile de îngheț cauzează probleme
Modul în care fibrele optice și conectorii se comportă în cazul temperaturilor negative reprezintă o problemă semnificativă.
Apa poate ajunge să-și croiască drum în conducta care transportă fibra optică. Acesta este, de obicei, cazul în care există goluri sau, mai frecvent, îmbinări imperfecte ale conectorilor. De fapt, conectorii standard de interfață sunt pur și simplu insuficient de robuști pentru a evita intrarea apei în cazul operării în medii dure.
Când temperatura scade sub zero și apa îngheață, iar gheața se formează în jurul fibrei – acest lucru face ca fibra să se deformeze. Totodată degradează apoi semnalul care trece prin fibră, reducând cel puțin lățimea de bandă, dar poate opri complet transmisia de date.
Pentru a rezolva această problemă, o posibilă abordare este aceea de a instala numai cabluri de fibre optice îngropate sub linia de îngheț, astfel încât să nu existe nicio amenințare din acest punct de vedere. Dar această soluție poate fi extrem de costisitoare și este greu de implementat atunci când cablurile trebuie să fie dirijate de-a lungul unui pod sau al unei alte structuri.
O altă soluție poate fi adăugarea de lichide sau geluri anti-îngheț în conducta de fibre optice, dar, din nou, acest lucru poate avea un cost ridicat.
Conectori rezistenți
Pentru a proteja eficient o fibră optică împotriva temperaturilor extreme, este esențial să protejați nu numai conexiunile, ci și punctele finale, de apa care ar putea intra și ar putea îngheța.
Un conector care este conceput special pentru medii dure poate asigura etanșeitatea cablului de fibră optică, protejând astfel fibra în sine împotriva riscului de formare a gheții.
După cum s-a menționat mai sus, dintre conectorii uzuali de fibră optică: SC, ST și LC, ultimul este cel mai des utilizat, deoarece este mult mai mic decât celelalte două și oferă, de asemenea, o conexiune sigură. Din păcate însă, un conector LC standard nu oferă același tip de protecție pe care îl are un conector robust și nu oferă o protecție suficientă împotriva pătrunderii apei. Deși este posibil să construiți o carcasă particularizată, care să protejeze conectorul, soluția se poate dovedi a fi foarte voluminoasă și nu este rentabilă economic.
Seria 4000
Conectorii de fibră optică Seria 4000 de la Bulgin – Cod produs: PXF4050
O soluție mult mai potrivită situației descrise mai sus, este de a utiliza un conector rezistent LC, special proiectat pentru medii dure. De exemplu, conectorii de fibră optică Bulgin, Seria 4000, reprezintă conectorii de interfațare standard etanși, cei mai mici de pe piață. Conexiunea cu fibră optică este rezistență la UV, rezistentă la stropire cu apă sărată și etanșă conform clasei de siguranță IP166, IP68 și IP69K, oferind în același timp, însă, interfața LC standard industrial specificată de IEC 61754-20.
Conectorul și carcasa lui pot fi complet imersate în apă până la o adâncime de 10 metri, pentru o perioadă de până la două săptămâni (pe baza testelor de clasificare IP68), fără a permite apei să ajungă la nivelul fibrei, iar astfel să poată îngheța, deteriorând fibra. Conectorul poate de asemenea rezista la temperaturi cuprinse între -25 și +70°C și protejează fibra împotriva murdăriei și prafului.
Conector de fibră optică Bulgin Seria 4000, LC Simplex
Număr stoc RS:176-8797 – Cod de producător PXF4051 – Marca Bulgin
Caracteristici tehnice
| Tip conector / Mod de operare | LC / Simplex |
| Domeniul temperaturii de operare | -25°C … +70°C |
| Culoare | Negru |
| Diametru legătură | 0.85 mm |
Cablu de fibră optică Bulgin OS1 Single Mode, LC – LC, 9.5/125μm, 10m
Număr stoc RS:176-8805 – Cod producător PXF4050AAB – Marca Bulgin
Acesta este un exemplu posibil dintre soluțiile oferite și anume un cablu de fibră optică cu conectori montați din Seria 4000. În cazul în care anumiți conectori sunt lăsați neconectați dintr-un motiv, ei pot fi protejați cu ajutorul unor capace de etanșare PXP4081, păstrându-și astfel clasa de protecție IP.
Caracteristici tehnice
| Lungime | 10m |
| Mod de propagare | OS1 Single Mode |
| Conector A | LC |
| Conector B | LC |
| Diametru bază | 9.5/125µm |
| Culoare manta | Galbenă |
Conector de fibră optică pentru panou, Bulgin Seria 4000 Series , LC Simplex
Nr. stoc RS 176-8872 – Cod de producător PXF4053 – Marca Bulgin
Conectorii dispun de garnituri & O-ring-uri color pentru o identificare ușoară. Foarte important, sistemul de blocare de siguranță din material turnat rezistent la flacără – Poliamidă UL94-V0 oferă o bună rezistență. Pentru a menține etanșarea IP68 sunt disponibile și capace de etanșare.
Caracteristici tehnice
| Tip conector | LC Simplex |
| Domeniul temperaturii de operare | -25°C .. +70°C |
| Culoare | Negru |
| Seria | 4000 |
| Diametru buffer | 0.85 mm |
Seria 6000
Conectorii de fibră optică Seria 6000 – Cod produs: PXF6050
În cazul conexiunilor duplex pe fibră optică, Seria de conectori 6000 este mai potrivită. Precum și Seria 4000 anterior prezentată, conectorii de fibră optică Seria 6000 sunt potriviți pentru utilizare în mediul exterior în cazul unor aplicații de transmisie, FTTx, inginerie civilă, aviație, feroviare etc.
Seria 6000 de conectori de fibră optică pentru medii dure este concepută pentru ani de operare în zone în care nu au ce căuta soluțiile cu fibră neprotejată. Fiind caracterizată de un mecanism de blocare prin rotire cu 30 de grade, sigur dar ușor de operat, Seria 6000 oferă performanțe IP68 și IP69K dovedite în teren.
În comparație cu conectorii de fibră optică simplex Seria 4000, fibra optică suplimentară a acestui cablu duplex poate dubla, atunci când este nevoie, capabilitățile de transmisie de date.
Conector de fibră optică Bulgin Seria 6000
Număr stoc RS:191-8189 – Cod producător: PXF6050AAB – Marca Bulgin
- Versiuni de cablu: OS1, OM1, OM3;
• Cabluri de la 5 la 450m;
• Diametru peste inelul de cuplare 32 mm;
• Sistem sigur de blocare;
• Toate versiunile cu corp din plastic sunt stabile UV, fără halogen, materiale potrivite pentru utilizare pe termen lung în spațiul exterior;
• Sunt disponibile capace de etanșare; - Conector pentru conexiune duplex LC.
Se potrivește cu conectorii Flex In-Line sau cu versiunile cu montare pe panou PXF6051, PXF6053. Pentru conectare este necesară o răsucire cu 30° a inelului de blocare.
Conector cu cablu montat 01 M, OS1 Single Mode
Conectorul este destinat utilizării împreună cu conectorul de cablu Flex PXF6050, fiind gândit pentru montarea pe panou.
Nr. stoc RS 191-8015 – Cod de producător PXF6052CAA – Marca Bulgin
Capac anti-praf, Bulgin, 6000
Nr. stoc RS 765-9810 – Cod de producător PXP6083 – Marca Bulgin
Capacele de etanșare au drept scop menținerea clasei de protecție IP și atunci când conectorii nu sunt în uz. Blocarea se realizează prin rotație cu 30°. Diametrul capacului este de 32mm, iar protecția ce poate fi asigurată este IP66, IP68, IP69K.
Acest tip de capac face parte dintr-o gamă cuprinzătoare de capace de la Bulgin Buccaneer pentru utilizare cu seria 6000 de conectori din plastic flex în linie, flex și cu montare pe carcasă. Păstrarea clasei de protecție a conectorilor nefolosiți constă din împiedicarea pătrunderii de contaminanți, prevenirea contactului distructiv cu obiecte străine.
Pentru conectori asociați puteți accesa numerele de stoc: 765-9652, 765-9700, 765-9693, 765-9684, 765-9722, 765-9753, 765-9797, 765-9785.
Cu ajutorul conectorilor potriviți pentru medii dure, inginerii pot să își planifice implementarea de soluții de fibră optică în asemenea medii, fără să se teamă de îngheț, fără costul suplimentar al lichidelor anti-îngheț și fără cutii voluminoase neconvenabile.
În numeroase cazuri temperaturile extreme sau variațiile mari de temperatură influențează puternic comportamentul sistemelor tehnice. Nici transmisiile prin fibră optică nu fac excepție. De aceea, în alegerea echipamentelor sau componentelor este nevoie de atenție, pentru a putea beneficia de cele mai bune performanțe. Pentru a fi mereu la curent cu cele mai recente informații, vă invităm pe site-ul ro.rsdelivers.com
Autor:
Bogdan Grămescu
Aurocon Compec
https://www.compec.ro
Surse:
[1] https://www.rs-online.com/designspark/how-does-cold-weather-affect-fiber-optic-connectors-and-cables
[2] https://www.rs-online.com/designspark/choosing-the-right-connectors-for-simplex-and-duplex-optical-fibers-1