使用光纤传输A/V信号的时代来临了,在这种背景下,针对信号传输采取新的措施也正是时候。 光纤传输听起来似乎是对于长距离或要求高度安全的传输应用而言,的一个伟大的想法。而事实也正是如此。光纤传输解决方案要求缜密的规划与实施,目前依旧是一种要求大投入的选择。该使用哪一种设备传输格式,模拟还是数字?数字传输设备是否可用?这种应用要求使用多模光纤还是单模光纤?我该如何处理客户已经安装的光纤设施?该使用哪一类的光纤连接器?
之前我曾撰文介绍了光纤导管的一些基本特征与考虑。以下,我们将探讨Subscriber Connector – SC、Straight Tip- ST、Fixed Connection – FC,以及Lucent – LC光纤连接器;这些光纤连接器的应用、性能表现,以及各自的端接要求。与同轴铜缆传输A/V信号所普遍使用的BNC连接器不同,光纤连接器是随着光纤技术的逐步成熟而发展而来的。在A/V 应用中,铜缆传输很少会产生明显的信号损耗影响,而光纤传输应用中在每一个接口点处确实存在着可测量的信号损耗影响。
最终,有关物理连接的一些问题必须得到回答。很可能,光纤传输设备本身会决定连通性。而在其它情况下,光纤分配系统的所有或绝大多数连通性选择都取决于用户。虽然光缆损耗会依安装的光纤的类型与质量而增加,但是每个连接点所产生的损耗却是固定的。取决于用户的选择,连接器接点信号损耗的累加值可能会超过由光缆本身所产生的信号损耗。
满足损耗预算
光能,与电能一样,通常使用dB表示,-3 dB相对于源基准电平,代表半功率点。对于铜缆电路,无论是数字还是模拟,连接器的损耗裕度针对实际应用典型的被假定为“0”。换言之,因连接器接点阻抗造成的电阻损耗,与总体电缆损耗相比通常可以忽略不计。而在大多数光纤安装设施中,情况刚好相反。对于传输距离不足1000英尺的A/V光缆传输应用,光缆损耗通常不足3 dB。事实上,增加的光散射——我在上篇文章中探讨的损耗类型,通常会使基本衰减损耗相形见绌。对于长达数公里的分配应用,多模光纤散射可能非常严重,可能必须使用低损耗的单模光纤。
不管是哪种情况,每个接插件界面与分配信号接触后都会产生一个可测量的损耗值。通常,最大的初始损耗发生在信号源输出耦合处,接着便是第一个系统接插板。好的光纤接插件的理念,当然是将连接光纤之间的接口损耗降低到最小,从而保持损耗处在允许范围内,确保较长时间内的系统可靠性。接插件接口损耗也用dB表示。光通路中断本身也会在接口处产生一定的信号损耗——这是由于不正确的光纤端接造成的,同时,其他一些不当处理,如较差的光纤表面条件与不平行的端部表面校准的存在,都会大大增加损耗,使之超过预期的水平。
高速激光光纤传输设计技术的大量采用,对于端面设计提出了新的要求。由于在甚高传输速率下端面会变得非常易于反射,因此需要进行特殊处理,如角度打磨或球面打磨以便使损耗减至最小。
不过,具体到连接器损耗裕度,标称的连接器损耗范围约在0.1 dB -1.5 dB/ per connection之间,前提是安装条件符合规定。考虑到设备机架、矩阵及工作空间内的可能的连接要求,损耗范围可能还会大大增加。然而,还需要考虑到一些非常情况。
保持正常
日常生活中,当我们见到熟人时一般都会自动打招呼,最常见的打招呼是“Hello, how are you?”,二回答则是"Oh, I'm fine."。
而我的回答却是: "I'm nominal-我很正常"。这已经成为我的一个商标了。现在,熟悉我的人都已对此习以为常。可是那些跟我不熟的人则会很惊讶。正常? 什么意思? 它与fine是一个意思吗? 它的意思是一切正常,运转如常。对我来说,我猜它意味着“fine”,但是读者可不能在我说出“fine”的时候产生误解。
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对于光纤系统设计,正常就是很好。我们需要的就是设计能考虑到一些未知的因素并仍旧能够获得正常的结果。一些人称之为"design headroom-设计公差"。换句话说,就是按照最糟糕的条件设计,期待取得大多数时间内的较好的结果。我认为这也是光纤连接器设计师们思考的问题。光纤连接器的公差很小,不允许出现未对准的情况。
可靠的连接要求光纤端部光滑工整。端到端的位置必须精确校准,而且,我们的要求是精确到几个微米,甚至是百万分之一微米。我在上篇文章中介绍了常见的多模光纤的直径在50 - 62.5 微米之间。单模光纤的直径只有8- 9微米。如果与人类头发的直径(17 - 180微米)相比,仅有“一根头发丝”的误差都会造成灾难性后果。
微小的公差要求截面必须干净。光纤连接器和附件在装运过程中一般都包上防护罩。一个指印污迹或无关的灰尘都可能严重影响连接器的性能,甚至导致传输失败。光纤不用时一定要包上防护罩。