Desempenho robusto, tamanho menor
Abaixo estão 5 passos que os engenheiros precisam considerar durante o processo de seleção para uma solução robusta de conectividade de fibra óptica
A escolha do conector certo começa com a compreensão dos cinco passos a serem considerados na escolha de um conector de fibra óptica robusto. O primeiro passo é a diferenciação entre contato físico e a tecnologia de feixe expandido. Um segundo passo de consideração é o requisito de densidade de sinal da aplicação. Existem diferentes soluções disponíveis que respondem à necessidade de maior densidade – especialmente dentro da caixa para sistemas embutidos VPX. O terceiro passo é a escolha dos terminais adequados, a fim de minimizar a perda de inserção (IL) e a retrorreflexão. O quarto passo deve ser relativo a materiais conectores, fatores de forma e tamanhos que melhor se adequem à aplicação. Em um quinto passo, a melhor opção de cabo precisa ser escolhida. Novamente, várias opções estão disponíveis dependendo da aplicação e se os cabos estão sendo roteados dentro de uma caixa ou entre caixas ou dispositivos ativos em espaços limitados.
1. Entenda seu objetivo
juntamente com as vantagens e desvantagens das tecnologias necessárias para atingi-lo
Como em qualquer projeto que envolva eletrônica, os tipos de componentes selecionados dependem dos critérios de desempenho que o projeto está tentando atender. Não há uma solução única que sempre funcione em todas as situações. Por isso, é importante entender as vantagens e desvantagens entre diferentes tecnologias ao focar na sua meta de desempenho.
Os conectores de fibra óptica são usados para acoplar uma fonte ou um receptor de luz e outros componentes a um cabo de fibra óptica. Dos muitos tipos de conectores de fibra óptica, cada um geralmente emprega uma das duas tecnologias de conexão: a tecnologia de contato físico (circuito impresso), que acopla fisicamente as duas extremidades das fibras ópticas ou a tecnologia de feixe expandido (EB), que usa lentes em faces finais de fibra para expandir e refocar a luz dentro de uma pequena lacuna de ar no caminho óptico
Ao selecionar entre os dois tipos, as considerações incluem variáveis ambientais, como a exposição à água, poeira e vibração; o acabamento da terminação, em termos de perda de inserção, perda de retorno, desalinhamento e angularidade; a manutenção, no que diz respeito a reparos, capacidade de limpeza e desgaste; e as limitações do cabo, como os raios de dobra e a faixa de comprimento de onda. Compreender claramente seu ambiente operacional e seu orçamento de energia de sinal é fundamental para a seleção de conectores. A tecnologia de circuito impresso de conector de fibra óptica destaca-se em minimizar a perda de inserção (IL) e a perda de retorno (RL), enquanto maximiza a faixa de comprimento de onda. Por outro lado, os conectores EB são mais tolerantes a desalinhamento, vibração, poeira e desgaste, pois a pequena lacuna no caminho óptico elimina a necessidade de manter contato físico impecável.
2. Não seja denso
sobre requisitos de densidade.
Outra consideração de alto nível são os requisitos de densidade de sinal da aplicação. Hoje, há um impulso real para maior densidade — especialmente dentro da caixa para sistemas embutidos VPX. Para 110 entre caixas, há demanda por alta contagem de caminhos de fibra através de pequenos conectores 38999. Fibras simples e contatos únicos cada vez mais não podem ser usados, porque simplesmente não há espaço suficiente para agregá-las para criar vários caminhos. A alternativa é agrupá-los em uma fita e terminá-los em uma virola de fibra múltipla, mais amplamente conhecida como conector de virola de transferência mecânica (MT).
No mundo comercial do datacom, as virolas de fibra óptica MT fornecem interconexões de alta densidade que acomodam de 12 a 96 fibras em uma virola compacta e leve. As virolas MT implantadas em aplicações VPX em ambientes adversos normalmente têm 12 ou 24 fibras por virola, resultando em até 48 caminhos de fibra em meio módulo VPX. Há também conectores de feixe expandido disponíveis baseados no MIL–TL–38999 série III que fornecem mecanismo de acoplamento antivibração autotravante para até 96 canais ópticos. Com essas soluções, você pode obter o melhor dos dois mundos — alta densidade de sinal e desempenho em ambiente adverso.
3. Conheça os prós e contras
Dos terminais
A forma como o conector é terminado é importante na redução da perda de inserção (IL) e na retrorreflexão. Para conectores de fibra óptica de circuito impresso, duas abordagens básicas de polimento podem ser usadas. Superfícies polidas planas para contatos de circuito impresso e ultrafísicos (UPC) são geralmente aceitáveis para tráfego óptico digital. Mas para aplicações de sensoriamento óptico, como a detecção de luz e alcance (LiDAR – Light Detection and Ranging) e aplicações de radiofrequência (RF) sobre fibra, a perda de retorno (RL) precisa ser minimizada. Nesses casos, as virolas polidas em ângulo (APC) são usadas para minimizar a RL.
Para conectores LB, a falta de contato físico reduz as forças de acoplamento. Como é necessária uma força de mola mais baixa ou nenhuma força, os conectores LB mantêm o IL consistente após vários ciclos de acoplamento. Eles também oferecem maior robustez em ambientes adversos e sujos — mas com maior custo. Isso porque com conectores LB, subcomponentes e cerâmicas devem ser combinados com procedimentos adequados de terminação e polimento. Os contatos também envolvem lentes, o que aumenta o custo. No entanto, quando devidamente construídas, as conexões LB podem produzir valores IL consistentes inferiores a 1,0 dB
As mesmas regras de polimento/desempenho aplicam-se às virolas MT, que são moldadas como configurações planas (tipicamente para fibra multimodo) ou APC (tipicamente para fibra monomodo). Na terminação desses vários desenhos, a mudança dos acessórios de polimento é a principal diferença. As MTs (EBs)com lentes normalmente têm a lente moldada na virola, de modo que nenhum passo de polimento é necessário, mas você tem que apertar a fibra da fita com precisão.
4. Compreenda o conector
Materiais, fatores de forma e tamanhos
A virola que o tubo rígido usa para proteger e alinhar a extremidade de uma fibra — é um componente conector muito crítico. As virolas de fibra óptica podem ser feitas de materiais cerâmicos, metálicos ou compostos. Geralmente, as virolas de fibra para conectores de circuito impresso são feitas de materiais cerâmicos ou metálicos. Cada material tem suas vantagens e desvantagens. Virolas cerâmicas ou metálicas são normalmente usadas para aplicações em ambientes adversos.
Há suporte para as virolas em insertos, que também vêm em uma gama de materiais metálicos, compostos e polímeros. As compensações são tipicamente menor peso contra maior durabilidade, compatibilidade de materiais com vários fluidos e, em alguns casos, a necessidade de incorporar vedações faciais nos insertos.
Vários fatores de forma de conector estão disponíveis, ou seja, estilos retangulares e circulares D38999 com cápsulas, insertos e componentes relacionados metálicos e compostos. Normalmente, as cápsulas e outros componentes utilizados são os mesmos das versões de cobre. OS insertos, contudo, são dedicados a contatos de fibra óptica ou, em alguns casos, a contatos híbridos (ou seja, cobre e fibra óptica). Este último é normalmente usado apenas em aplicações de baixo acoplamento, pois os óxidos de cobre podem contaminar os terminais de fibra óptica
5. Envolva sua mente
Em torno de novas opções de cabeamento
Um cabo de fibra óptica consiste em cinco componentes principais: núcleo, preenchimento, revestimento, fibras de fortalecimento e capa de cabo. As considerações sobre o cabeamento são influenciadas por se os cabos estão sendo encaminhados dentro de uma caixa ou entre caixas ou dispositivos ativos em espaços limitados.
Conforme mencionado, vários cabos-fita de fibra podem acomodar vários caminhos. Além disso, o cabo -fita pode ser dividido em contatos individuais. Este é frequentemente o caso entre virolas MT no backplane VPX para o conector da caixa de E/S nessas instâncias onde o tráfego é roteado para vários locais ou aos pontos finais.
Os conjuntos de circuito flexível (FCAs) ópticos são uma versão avançada dos cabos-fita planos flexíveis (FFCs). Compostos por centenas, ou mesmo milhares, de fibras individuais precisamente posicionadas em um único substrato robusto. Os FCAs oferecem uma solução de gerenciamento multifibra para acondicionamentos eletrônicos de alta velocidade. As vantagens do FFC incluem:
• Personalização total para aplicações de cartão a cartão e de backplane. Por exemplo, uma aplicação de defesa está usando atualmente um FCA de 3.000 caminhos.
• Fibras robustas com encapsulamento de filme fino para proteção em sistemas aeroespaciais, comerciais e militares de ambiente adverso e sistemas de defesa.
• Versatilidade de empregar cruzamentos para minimizar o estresse ao ajustar arranjos de roteamento complexos.
• Altas velocidades de nível de backplane entre duas placas de processador com toda a E/S saindo de um transceptor paralelo através do FFC operando tão rápido quanto um backplane. Além disso, novos conjuntos de materiais estão se tornando disponíveis para lidar com aplicações espaciais, bem como aplicações tradicionais aeroespaciais e de defesa (A&D) com rigorosos requisitos de endurecimento contra radiação e para compostos orgânicos voláteis. Para obter mais informações sobre conectores de fibra robustos para ambientes adversos, visite a loja online da TE Connectivity
