ODF, Acoplador, Caixa de terminais e Pigtail em fibra ótica

Nos nossos projectos de fibra ótica, os produtos com que trabalhamos mais frequentemente são fibras ópticas e cabos de fibra ótica. Muitos dos nossos colegas mencionam frequentemente a utilização de dispositivos como o Quadro de distribuição ótica (ODF), Acoplador de fibra ótica, Caixa de terminais de fibra ótica, e Pigtail de fibra ótica.

Em particular, o sequência de códigos de cores de emenda de fibras é algo que surge frequentemente durante a instalação e a manutenção.

Nesta edição, vamos analisar mais detalhadamente a forma como estes dispositivos comuns são aplicado e diferenciado em projectos de fibra ótica.

1. Repartidor ótico (ODF)

O Quadro de distribuição ótica (ODF) é utilizado principalmente em sistemas de comunicação por fibra ótica para o cessação e distribuição de cabos ópticos de backbone no escritório central. Permite uma fácil ligação, distribuição e programação (gestão) de linhas de fibra ótica.

Em comparação com um caixa de terminais de fibra ótica, O ODF tem um aspeto mais requintado. Apresenta uma caixa com estrutura metálica com tabuleiros de gestão de fibra integrados no interior. Os tabuleiros estão equipados com adaptadores de fibra ótica (acopladores) e tranças.
Dependendo do tipo de conetor, os ODFs podem incluir Adaptadores FC, ST, LC ou SC e os respectivos rabichos. As tranças podem ser tranças de fita ou cabos de ligação montados de acordo com os requisitos do projeto.

As configurações comuns do ODF incluem 12 núcleos, 24 núcleos, 48 núcleos, 72 núcleos, 96 núcleos e 144 núcleos modelos. Os ODFs com maior capacidade são geralmente classificados como armários de ligação cruzada de fibras (FDTs).

Os ODFs são normalmente instalados em salas de equipamento principal ou escritórios centrais, em que tanto a aparência como a fiabilidade são importantes.
Em contrapartida, caixas terminais de fibra ótica são mais frequentemente utilizados em pequenas salas de controlo ou caixas de distribuição de corrente fraca, A manutenção de uma ligação estável é a principal prioridade e a estética é secundária.

2. Acoplador de fibra ótica

A Acoplador de fibra ótica, também conhecido como adaptador de fibra ou flange de fibra, é um dispositivo utilizado para ligações amovíveis (activas) entre duas fibras ópticas. A sua principal função é alinhar com precisão as extremidades de duas fibras, de modo a que a energia luminosa da fibra transmissora seja acoplada ao máximo na fibra recetora, minimizando o impacto na ligação ótica e o desempenho global do sistema.

2.1 Classificação por tipo de conetor de fibra:

• Acoplador de fibra ótica SC: Utilizado para conectores SC. Se o acoplador tiver 8 pinos finos de cobre, é uma interface RJ-45; se tiver um único pino de cobre, é para conectores de fibra SC.
• Acoplador de fibra ótica LC: Utilizado para conectores LC, normalmente ligando Módulos SFP; normalmente utilizado em routers.
• Acoplador de fibra ótica FC: Utilizado para conectores FC, geralmente instalados no Lado ODF.
• Acoplador de fibra ótica ST: Utilizado para conectores ST, normalmente instalados em quadros de distribuição de fibras (ODF).

2.2 Funções dos acopladores de fibra ótica:

1. Baixa perda de inserção - Minimiza a atenuação do sinal.
2. Acoplamento de sinais multimodo em fibras monomodo quando necessário.
3. Assegura a continuidade ótica alinhando núcleos de fibra entre dois conectores.
4. Permite que os sinais ópticos de duas fibras comuniquem entre si eficazmente.

Os acopladores de fibra ótica são geralmente utilizados em caixas terminais de fibra ótica, ODFs e armários de ligação cruzada de fibra.

Nos projectos de sistemas de telecomunicações ou de segurança, é essencial utilizar acopladores de fibra ótica de alta qualidade para garantir perda mínima de ligações, garantindo assim o funcionamento normal dos equipamentos de comunicações ópticas.

3. Caixa de terminais de fibra ótica

A Caixa de terminais de fibra ótica é utilizado principalmente para proteger as fibras ópticas nuas e os cabos de ligação. Uma extremidade liga-se ao cabo ótico com terminação, enquanto a outra extremidade se liga ao tranças, O cabo de fibra ótica é um dispositivo de proteção que divide um cabo de fibra ótica em fibras individuais.

Quando instalado em paredes ou em prateleiras de equipamento, a caixa de terminais fornece:

• Emenda de fibra a fibra
• Emenda fibra-cauda de porco
• Interface do conetor de fibra
• Proteção mecânica e ambiental para as fibras e os seus componentes.

Especificações comuns:

• Capacidades das portas: 4, 8, 12, 24, 48, etc.
• Tipos de orifícios: semi-circular, retangular, universal, FC retangular ou saída reta.
• Os adaptadores de fibra (também designados por acopladores ou flanges) incluem normalmente Tipos FC, ST, SC ou LC.

Factores de forma:

• Caixas de terminais de secretária: Normalmente 4 ou 8 portas; depois de unidas, podem ser montadas em paredes, colocadas em secretárias ou instaladas dentro de caixas.
• Caixas de terminais montadas em bastidor: Normalmente 12, 24 ou 48 portas; depois de unidas, são instaladas em racks ou armários para equipamentos.

A estrutura interna de um caixa de terminais de fibra ótica inclui:

• Tabuleiros de gestão de fibras para organizar e guardar as tranças,
• Portas de entrada de cabos para fixação dos cabos ópticos de entrada,
• Ranhuras de montagem do adaptador (acoplador), e
• Parafusos de fixação do elemento de resistência do cabo.

Para caixas de terminais com um maior número de fibras, os tabuleiros de gestão de fibras podem ser empilhados em várias camadas para acomodar todas as fibras.

Em caixas de terminais que dão saída direta a pigtails, ilhós de borracha são instalados na saída do pigtail para evitar que as fibras sejam danificadas pela caixa metálica.

O pigtails utilizados em caixas de terminais de fibra ótica deve ser selecionado de acordo com o tipo de equipamentos de comunicação ou cabos ópticos, tais como fibra monomodo, fibra multimodo ou fibra multimodo 10G (OM3).

Em geral, o acopladores de fibra ótica, pigtails, patch cords, cabos ópticos e equipamento de comunicação ótica devem ser todos compatíveis entre si para garantir transmissão de baixa perda e fiável receção do sinal.

4. Cabo de ligação de fibra ótica

A Cabo de ligação de fibra ótica (também designado por "jumper" de fibra ótica) é um cabo ótico com conectores instalados em ambas as extremidades, utilizado para alcançar ligações ópticas activas entre dispositivos.

• Em fibras multimodo, o diâmetro do núcleo é tipicamente 50 μm ou 62,5 μm, A espessura de um cabelo humano.
• Em fibras monomodo, o diâmetro do núcleo é de aproximadamente 9 μm.

4.1 Tipos de cabos de ligação de fibra ótica:

1. Cabo de ligação FC:
   • Caraterísticas a caixa metálica para reforço.
   • Garantido com um conetor de parafuso.
   • Normalmente utilizado no Lado ODF e em quadros de distribuição de fibra.
2. Cabo de ligação SC:
   • Liga-se a Módulos ópticos GBIC.
   • Caixa retangular com um mecanismo de fecho push-pull, não é necessária rotação.
   • Frequentemente utilizado em routers, comutadores e transceptores.
3. Cabo de ligação ST:
   • Geralmente utilizado em ODFs e quadros de distribuição de fibras.
   • Caixa redonda com um fecho de torção tipo baioneta.
   • Para Ligações 10Base-F, São normalmente utilizados conectores ST.
4. Cabo de ligação LC:
   • Liga-se a Módulos ópticos SFP.
   • Design modular com mecanismo de fecho fácil de acionar.
   • Amplamente utilizado para módulos ópticos em equipamentos de ligação em rede.

4.2 Codificação da cor da fibra:

• Fibra de modo único (SMF): Os cabos de ligação são normalmente amarelo, com conectores azuis e botas de proteção, adequado para transmissão a longa distância.
• Fibra multimodo (MMF): Os cabos de ligação são normalmente laranja, por vezes cinzento, com conectores e botas bege ou pretos, adequado para transmissão a curta distância.

5. Rabo de porco de fibra ótica

A Pigtail de fibra ótica (também designado por “cabo pig-tail”) é uma fibra ótica com um conetor instalado apenas numa extremidade, enquanto a outra extremidade é um fibra nua, que é ligado a outra fibra ótica. As tranças são normalmente utilizadas no interior de caixas terminais de fibra ótica para ligar cabos ópticos para transceptores ópticos, muitas vezes em conjunto com adaptadores (acopladores) e cabos de ligação.

5.1 Tipos de rabo-de-cavalo:

• Pigtail multimodo: Tipicamente laranja, que funciona com um comprimento de onda de 850 nm, adequado para interconexões de curta distância até 500 metros.
• Pigtail monomodo: Tipicamente amarelo, disponível em 1310 nm e 1550 nm comprimentos de onda, suportando distâncias de transmissão de 10 km e 40 km, respetivamente.

5.2 Diferença entre tranças e cabos de ligação:

É importante notar que os pigtails e os cabos de ligação não são a mesma coisa:

• A rabo-de-cavalo tem apenas uma extremidade com um conetor ativo, enquanto a outra extremidade é ligada à rede de fibra.
• A cabo de ligação (jumper) tem conectores em ambas as extremidades e pode ligar diretamente duas portas activas.
• Os cabos de ligação estão disponíveis em vários formatos tipos de conectores e podem também ser divididos em várias saídas para servirem de pigtails quando necessário.

6. Sequência do código de cores das fibras

Para cabos ópticos com mais de 12 núcleos, a estrutura de cabos entrançados em camadas é normalmente utilizado. Estes cabos são constituídos por vários subunidades (tubos), tubos-tampão e fibras, com cada tubo e fibra dispostos de acordo com uma sequência específica de código de cores.

Por exemplo, um Cabo de 24 núcleos pode ter quatro tubos tampão colorido azul, laranja, verde e castanho, com seis fibras por tubo colorido como azul, laranja, verde, castanho, cinzento e branco.

Para cabos com menos de 12 fibras, a tubo tampão central único pode acomodar todas as fibras, também chamado de cabo de tubo central. A sequência de cores das fibras #1-12 é geralmente:
Azul, Laranja, Verde, Castanho, Cinzento, Branco, Vermelho, Preto, Amarelo, Violeta, Rosa, Aqua.

Qual é a cor natural da fibra ótica?

As 12 cores normalmente observadas nas fibras ópticas (Azul, Laranja, Verde, Castanho, Cinzento, Branco, Vermelho, Preto, Amarelo, Violeta, Rosa, Aqua) são não é a cor natural da fibra. São eles revestimentos de cor aplicados à fibra para:

1. Identificação - para distinguir cada fibra dentro de um cabo.
2. Reforço mecânico - para melhorar a resistência à tração.

O material do núcleo da fibra é sílica (SiO₂), que é naturalmente transparente. O revestimento colorido é aplicado apenas para fins de gestão e proteção.

7. Conclusão

Nos projectos de fibra ótica, é essencial compreender e utilizar corretamente os principais componentes para garantir uma transmissão ótica eficiente e com baixas perdas. Desde o Quadro de Distribuição Ótica (ODF) para a gestão estruturada dos cabos, aos acopladores de fibra ótica para uma ligação precisa do sinal, às caixas de terminais para proteção e emenda, aos pigtails e patch cords para uma conetividade flexível e à sequência do código de cores da fibra para uma identificação correta, cada elemento desempenha um papel fundamental na rede.

A seleção dos componentes certos de acordo com o tipo de fibra, o tipo de conetor e os requisitos do projeto garante um desempenho fiável e uma estabilidade a longo prazo das ligações ópticas. Ao prestar atenção a estes pormenores, os técnicos e engenheiros podem construir redes de fibra ótica profissionais e de alta qualidade que satisfazem as exigências das comunicações modernas.