¿Qué tipo de conector óptico se debe usar UPC o APC?

La principal diferencia entre conectores APC y UPC es la terminación de la fibra. Los conectores APC presentan una terminación de la fibra pulida en un ángulo de 8 grados, mientras que los conectores UPC están pulidos sin ángulo.

Usando conectores UPC, la luz reflejada en la terminación de la fibra vuelve directamente hacia la fuente de luz. La terminación angulada de los conectores APC causa que la luz se refleje en ángulo hacia el recubrimiento de fibra en lugar de reflejarse directamente hacia la fuente de luz. Esto afecta a las pérdidas de retorno, que es una medida relativa de la luz reflejada frente a la inyectada expresada en dB (mejor cuanto menor es).

Los estándares de la industria recomiendan que la perdida de retorno en un conector UPC sea ≤-50dB, mientras que para conectores APC es ≤-60dB.

La pérdida de retorno es un parámetro diferente a la perdida de inserción, que hace referencia a la cantidad de potencia óptica perdida a través de un conector o en una longitud de fibra óptica determinada.

Conseguir bajas perdidas de inserción es típicamente más fácil con el uso de conectores UPC debido a que se crean menos espacios de aire entre conectores que usando conectores APC. Sin embargo, las técnicas de fabricación para conectores APC han mejorado cualitativamente pudiendo conseguir conectores APC con pérdidas de inserción cercanas o iguales a los UPC.

Diferencias entre Angled Physical Contact (APC) y Ultra Physical Contact (UPC)

Aparte del color que los identifica, APC verde y UPC azul. La diferente forma en la que los dos tipos de conector tratan la luz es crucial para la planificación de una red.

Para ayudarnos a entender esto, demos un vistazo a los conectores originales Flat Fiber Connector y a su evolución hacia los conectores PC (Physical Contact), UPC y APC.

El problema esencial del conector plano es que cuando se enfrentaba con otro conector plano, el enfrentamiento dejaba de manera natural un espacio de aire entre las dos superficies; esto sucede en parte porque la relativamente larga cara de la terminación del conector presenta numerosas diminutas imperfecciones, pero resultan significativas en la superficie de la terminación. Este tipo de conector no se usa en cables monomodo cuyo núcleo ronda los 8-9 µm, de ahí la necesaria evolución a los conectores de contacto físico (PC).

El conector PC es similar al FFC pero se pule con una ligera forma esférica convexa para reducir la dimensión total de la cara de terminación. Esto ayuda a decrementar los espacios de aire naturales de los conectores originales FFC y fuerza a las fibras a entrar en contacto, resultando en unas mejores relaciones de pérdida de retorno, con menor cantidad de luz siendo reflejada hacia la fuente.

Basándose en el concepto de la terminación esférica convexa del conector PC, pero utilizando un método de pulido extendido se crea una terminación de la cara muy fina: formando el conector UPC (Ultra Physical Contact). Esto da como resultado mejores relaciones de pérdidas de retorno que un conector PC, permitiendo una transmisión más fiable para TV digital, telefonía y datos.
Las bajas prestaciones del conector UPC no se atribuyen a su diseño, sino más bien a un deficiente estado de la superficie de conexión. Los conectores UPC poseen una baja perdida de inserción, pero su pérdida de retorno depende en exceso de la calidad y estado de la superficie de la terminación, hecho que con repetidas operaciones de conexión/desconexión acrecientan el problema debido al deterioro que va sufriendo el conector.

De modo que lo que la industria actual necesitaba era un conector capaz de presentar excelentes relaciones de pérdida de retorno, que pudiera soportar repetidas operaciones de conexión/desconexión sin una degradación de las pérdidas de retorno. Para ello se desarrolla el conector APC (Angled Physical Contact).

Aunque los conectores PC y UPC tienen un amplio rango de aplicaciones, algunas requieren perdidas de retorno del orden de 60dB. Solo los conectores APC son capaces de obtener estas prestaciones de manera consistente. Esto es porque al añadir la peculiaridad del ángulo a 8° en la cara de terminación posibilita conexiones más ajustadas y un radio menor en la terminación. Combinado con eso, la luz reflejada hacia la fuente es dirigida hacia el recubrimiento de la fibra en lugar de directamente a la fuente.

Usos de conectores APC

• Su uso se extiende sobre todo a redes FTTx y en aplicaciones RF. El avance de la tecnología analógica para fibra óptica ha conducido a su demanda para sustituir el tradicional cable de cobre. Al contrario que las señales digitales, los equipos analógicos usados en aplicaciones como DAS, FTTH y CCTV es altamente sensible a los cambios en las señales, y por lo tanto requieren reflexiones mínimas en el enlace.

• Existen aplicaciones que son más sensibles que otras a los efectos causados por las pérdidas de retorno, este tipo de aplicaciones requieren conectores APC. Por ejemplo, en longitudes de onda altas (sobre 1500nm) como las que se usan para transmisión de señales de video RF, la luz reflejada puede causar un impacto adverso en la señal. Esa es la razón por la que se usan conectores APC en todas las compañías de cable y proveedores de servicios FTTx para aplicaciones de planta externa.

• Los conectores APC también son usados comúnmente en aplicaciones de comunicaciones ópticas pasivas (GPONs y redes ópticas pasivas LAN) por el hecho de que muchos de estos sistemas utilizan señales RF para la entrega de servicios de video. Además, las futuras redes ópticas pasivas de alta velocidad y aplicaciones WDM que usarán longitudes de onda altas en fibras monomodo también requieren las altas prestaciones en pérdidas de retorno que se posibilitan mediante los conectores APC.

Las férulas APC ofrecen perdidas de retorno de 65dB. En comparación con las férulas UPC que suelen estar en 55dB. Esto puede no parecer una gran diferencia, pero la escala de dB no es lineal y consecuentemente las diferencias son mucho mayores de lo aparente. Para ponerlo en contexto, -20dB de perdidas equivalen al 1% de la luz siendo reflejada, mientras que -50dB es una reflexión nominal del 0.001% de la luz, y -60dB (típico de APC) equivale a un 0.0001% de luz reflejada. Eso significa que mientras un conector con pulido UPC será válido para una variedad de aplicaciones ópticas, solo los conectores APC casan con las demandas de servicios complejos y multiple-play.

La elección es incluso más importante cuando un puerto de conexión en la red óptica puede quedar sin uso, como es el caso habitual en redes FTTx y arquitecturas PON. Aquí, los divisores ópticos son usados para conectar múltiples usuarios (ONTs). Esto no es problema con conectores APC sin uso donde la señal es reflejada al recubrimiento de la fibra, resultando en retornos típicos del orden de -65dB o menos. La señal de un conector UPC sin uso, sin embargo, se reflejará directamente a la fuente, dando como resultado una desastrosa alta perdida (mayor a 14dB), impidiendo unas buenas prestaciones del módulo de división.

Conclusión ¿Qué tipo de conector óptico se debe usar UPC o APC?

Mirando a la tecnología actual, todos los tipos de conector nombrados tienen un lugar en el mercado. Cuando la aplicación necesita considerar factores de coste y simplicidad, sin tener en cuenta prestaciones ópticas, es difícil decidir qué conector es mejor que otros. Por lo tanto, la elección de UPC o APC depende de las necesidades particulares.

Para aplicaciones que demandan señales ópticas de alta precisión y calidad, el conector APC debería ser la primera opción, mientras que para aplicaciones digitales menos sensibles un conector UPC podría ser suficiente para cubrir las necesidades a nivel de prestaciones ópticas.