すべての光コネクタにはフェルールが使用されています。フェルールは、光ファイバーを所定の位置に保持し、相手側との位置合わせを行う精密に設計された部品です。見た目は同じなので、ありふれた製品のように考えがちですが、光ファイバーのほとんどの部品と同様に、品質が重要です。数ミクロンの同心度誤差、穴径のずれ、あるいは楕円度の違いが、光ファイバーのコアの位置ずれを引き起こし、測定可能な挿入損失を引き起こす可能性があります。
損失バジェットが低いほど、コネクタの品質はより重要になります。現代のネットワークでは、この限界はすでに非常に低くなっています。10GBase-SRではチャネル損失の最大許容値は2.9dBですが、40GBase-SR4では1.5dBです。さらに光ファイバーの損失も加わると、品質に問題が生じる余地はなくなります。
理想的な世界では、コアは常に完璧に整列します。しかし、現実には常に妥協の産物です。フェルールはシンプルでありながら、驚くほど複雑なエンジニアリングの産物であり、パフォーマンスに影響を与える要素が数多くあります。その筆頭がフェルールの内径です。フェルールがきつすぎると、製造時にファイバーを挿入するのが難しくなり、温度サイクル下でのパフォーマンスにも影響を及ぼします。一方、フェルールの内径が緩すぎると、ファイバーが空間内で動いてしまう可能性があります。フェルールの外径に対する内径の同心度も非常に重要です。オフセットが大きすぎると、ファイバーのアライメントが損なわれます。これらの点から、必要なパフォーマンスを実現するベースプラットフォームとして、適切なフェルールを選択することが重要であることが分かります。
フェルール以外にも、研磨工程は大きな影響を与えます。研磨方法は仕上がり形状に影響を与えます。曲率半径、頂点オフセット、突出またはアンダーカット、表面粗さはすべて、嵌合コネクタとの位置合わせ、ひいては損失につながります。
高品質のフェルールであっても、ばらつきはあります。問題は、それらのばらつきがテストで、そして実際のネットワークでどのように現れるかということです。
参考文献 - ランダム交配とランダム交配 - ランダム交配
挿入損失はコネクタの固定特性ではありません。これは、別のコネクタと嵌合したコネクタの特性です。
リファレンス・ランダム：片方のコネクタは高精度のリファレンスグレードコネクタです。一般的なフィールドコネクタよりも厳しい公差で製造されています。テスト対象の各コネクタをこの既知の良好なリファレンスに接続します。リファレンスフェルールが変動の大部分を補正するため、損失値はより低く、より安定しています。
ランダム-ランダム：一般的な生産ロットのコネクタ2個を嵌合します。これは現場での実際の状況、つまり、それぞれの許容差を持つ2つの実際のコネクタが一致する（または一致しない）状況に近いものです。変動性は大きくなり、平均損失は通常、リファレンス-ランダムテストよりも悪化します。
なぜその違いが重要なのか
製造段階では見た目が優れているコネクタでも、実際のラックでは期待外れになる可能性があります。なぜなら、現場では完璧なリファレンスフェルールと嵌合することは稀だからです。そのため、一部のメーカーはひそかにリファレンスランダムを公表しています。データシート上では見栄えが良いからです。
実際の導入、特にコネクタが何百回も再嵌合されるパッチ適用環境では、ランダム-ランダム の結果の方が現実をより正確に予測できます。最悪のマッチングペアでしか、真価を発揮できません。
現場での許容誤差の積み重ね
ランダム-ランダム シナリオでの挿入損失は、いくつかの要素が組み合わさったものです。
- 両方のコネクタからのフェルール同心度エラー。
- ファイバーコア/クラッド径の変動。
- ポーランド語の幾何学的適合性。
- 汚れや汚染。
個々のコネクタが仕様を満たしていても、組み合わせによってペアの性能が限界を超える可能性があります。特に、損失が急速に増加するマルチコネクタチャネルでは顕著です。公表されている損失仕様に基づいて予算を組むと、現場でその性能を達成することが困難、あるいは不可能になる可能性があります。
IEC 61753-1 ガイドポストとして
幸いなことに、IECはパッシブ光ファイバー部品の「良」の定義に役立つ規格を公開しています。それはIEC 61753-1です。IEC 61753-1では、ランダム嵌合されたコネクタペアは、測定された挿入損失と反射損失に基づいてA、B、C、Dに分類されます。
- グレード A は許容範囲が最も厳しく、平均挿入損失が最も低く、ランダム ペア間のパフォーマンスが最も安定しています。
- グレード B は依然として高品質ですが、制限は少し緩くなります。
- グレード C および D では、徐々に高い損失が許容され、マージンを 1 dB も絞り出すことよりも予算が重要な場合によく使用されます。
| IECランダム嵌合グレード | 平均IL≤（dB） | サンプルの 97% 以上で最大 IL ≤ (dB) | 注記 |
|---|---|---|---|
| あ | 0.07 dB | 0.15 dB | グレードAはまだ確定していないが、実際に採用されている |
| B | 0.12 dB | 0.25 dB | すぐに入手可能 |
| C | 0.25 dB | 0.50 dB | 非常に一般的だが、公表されないことが多い |
| D | 0.5 dB | 1.00 dB | パフォーマンスが低い; 公表されないことが多い |
購入者にとって、これらのグレードは、何を購入するのかを知るための近道です。重要なのは、IEC 61753-1によって、ベンダー間でグレードを比較できるようになっていることです。あるサプライヤーのグレードBコネクタは、別のサプライヤーのグレードBと同じ試験条件と制限値を満たす必要があります。つまり、2つの見積もりを並べてグレードを確認すれば、全く異なるものを比較しているわけではないと確信できるのです。
どうすればいいのか
- 仕様書をよく確認してください — IEC グレードが指定されていますか? 何も記載されていない場合は、提供されている損失制限はリファレンスランダムであると想定し、現場ではより高い損失が予想されます。
- フェルールの調達を厳しく管理しているサプライヤーから購入する — すべての「ジルコニア フェルール」が同じように作られているわけではありません。安価なベンダーは質の悪いフェルールを使用しています。
- 嵌合前に必ず清掃してください — 汚れは許容差のずれを悪化させます。(ClickPROコネクタクリーナーの宣伝です)
- マージンを考慮した設計 — リンク バジェットが限られている場合は、最良の挿入損失の数値に頼らないでください。
