Optikai csatlakozók vizsgálata

Átírás

1 Optikai csatlakozók vizsgálata Összeállította: Mészáros István tanszéki mérnök 1

2 Az optikai szálak végződtetésére különböző típusú csatlakozókat használnak, melyeknek kialakítását és átviteli paramétereit szabványok rögzítik. A nem megfelelő csatlakozás csillapítás növekedést és reflexiót okoz. A nagyszintű reflektált jel rontja az átvitel minőségét, ezért arra kell törekedni, hogy a csatlakozásoknál minimális reflexió alakuljon ki. Szabadon lévő csatlakozó vég reflexiót okoz, de ugyanígy problémát jelen a nem megfelelő fizikai csatlakozás. Abban az esetben, ha a két csatlakozóban a magnál koncentricitási hiba miatt 5 µm eltérés van a fény 60 %-a elveszik, 10 µm eltérés esetén pedig szakadásként viselkedik. Az optikai csatlakozóknak a legkisebb veszteség érdekében fizikailag érintkezni kell egymással. Az optikai szálak csatlakoztatására a szál méretéhez képest robosztus kivitelű csatlakozókat használnak. A szálat az un. Ferule-ba csatlakoztatják, melynek átmérője 2,5 mm, vagy 1,25 mm.. A ferule geometriai középpontjába 130 µm átmérőjű lyukat fúrnak, melyet hőre szilárduló ragasztóval töltenek fel. Ebbe helyezik a 125 µm átmérőjű szálat. A ragasztó megszilárdulása után a ferule felületét több lépcsőben csiszolják. A csiszolás szögétől függően PC (Physical Contact) és APC (Angled Physical Contact) csatlakozók vannak. PC csatlakozó esetén a szál vége a terjedés irányára merőlegesen van lecsiszolva, de a ferule felülete nem merőleges, hanem kb mm sugarú konvex. APC csatlakozó esetén a szál vég 8 -os szöget zár be, így a csatlakozási felületről visszaverődő fény nagy része a héjba kerül, így lényegesen kisebb lesz a reflektált zavaró jel. Az optikai szálakat mindig dugóban végződtetik, így két csatlakozót adapteren keresztül lehet összekötni. Annak érdekében, hogy a ferde csiszolás megfelelően érintkezzen egymással az adapterekre pozicionáló csapot tesznek (kivéve az E2000, LC és SC csatlakozók). A csatlakozóknak fizikailag érintkezni kell egymással. Optikai csatlakozók szabványosított, leggyakrabban használt típusai: 2

3 Optikai csatlakozások leggyakoribb hibái: Tengelyhiba A két csatlakozó tengelyvonala között eltérés van, mely mindkét irányban jelentős veszteséget okozhat. Szögeltérés Abban az esetben, ha a két csatlakozó tengelye között szögeltérés van, a fénytörés miatt csillapítás keletkezik. Légrés Ha a két csatlakozó fizikailag nem érintkezik, vagyis egy más törésmutatójú anyag (levegő) van a két csatlakozó között, szintén veszteség keletkezik. Kis légrés esetén is előfordulhat akár 30 db-es veszteség is. Magátmérő különbség Abban az esetben, ha a két csatlakoztatni kívánt optikai szál magátmérője különböző egyirányú (a vastagabb magtól a vékonyabb irányába) veszetség keletkezik. 3

4 Szennyeződés Az optikai csatlakozók felületén különböző szennyeződések, vagy karcolások lehetnek, melyek rontják az átviteli paramétereket. tiszta szennyezett karcos foltos A csatlakozók tisztítása speciális szárazt tisztítást végző eszközzel, vagy nedves úton történhet. Nedves tisztításhoz speciális összetételű folyadékot (Petroleum distilate, ethanol, isopropanol, ethyl acetate) használnak, mely a csatlakozó felületén foltmentesen szárad. A szennyeződések csillapításnövekedést okoznak, melynek mértéke függ a szennyezettség mértékétől. A csatlakozók felületi tisztaságára vonatkozó követelményeket az IEC és az IPC szabványok rögzítik. Ez megadja, hogy a csatlakozó felületén hol, milyen és mennyi szennyeződés engedhető meg az átviteli paraméterek jelentős romlása nélkül. Az alábbi ábrák SM szálra vonatkoznak. 4

5 A szabvány nem csak a magra, héjra, ragasztásra és a kontakt felületre, hanem annak környezetére adja meg a szennyezettség mértékét, vagyis az adott terület környezetében lévő vándorló szennyeződéseket is figyelembe veszi. A mérés menete 1., USB adapteren keresztül kapcsolja rá a mikroszkópot a PC-re 2., Indítsa el a programot. 3., A mikroszkópra csatlakoztassa a PC csatlakozó méréséhez szüksége mérőfejet. 4., A ConnectorMax programban válassza ki a csatlakozót és csatlakozónak megfelelő szabványt. 5., Válassza ki a mérés módját, Manual, a mentés helyét, a mérésre vonatkozó azonosítókat, és a fájlnév összetételét. 6., Csatlakoztassa a mikroszkóphoz a mérendő csatlakozót, állítsa be a fókuszt a csatlakozó elforgatásával és a mikroszkópon az EXFO gomb segítségével, majd rögzítse a képet.. 7., A fülön ellenőrizhető a mérés értékelése. 8., A mérésről.html formátumú jegyzőkönyvet a gombbal készíthet. 5

6 Mérési feladatok 1. Csatlakoztassa a mikroszkópra a PC mérőfejet és ellenőrizzen egy FC/PC és egy ST/PC csatlakozót. 2., Száraztisztítóval tisztítsa meg a csatlakozókat és ismételje meg a mérést. 3., Ellenőrizze a csatlakozókat különböző szennyezettség esetén. 4., A szennyezett csatlakozót törölje le egy ruhával és ismételje meg az ellenőrzést. 5., A mikroszkópon cserélje le a mérőfejet APC-re és ismételje meg a fenti méréseket E2000, FC/APC és SC/APC csatlakozókkal. 6. Toldón keresztül kapcsoljon össze egy szennyezett és egy tiszta ST/PC csatlakozót, majd ismét ellenőrizze a tiszta csatlakozót. Mit tapasztal? 6., Készítsen jegyzőkönyvet. 6