Pigtail fibra ottica: come scegliere quello più adatto

Il pigtail risponde all’esigenza di ottimizzare la connessione tra fibra ottica e connettore.

L’introduzione di un connettore per la terminazione di una fibra ottica comporta infatti un’inevitabile discontinuità sulla trasmissione di un segnale ottico. Per garantire connessioni ottimali, tale discontinuità va minimizzata ovvero si devono trovare le condizioni per ridurre la perdita di potenza (insertion loss) e massimizzare l’attenuazione del segnale riflesso (return loss).

Il pigtail è formato da un breve cavo in fibra ottica, terminato a un’estremità con un connettore premontato industrialmente e con l’altra estremità libera. Il lato del connettore viene collegato al dispositivo e l’altra estremità viene giuntata con il cavo in fibra ottica.

Perché usare i pigtail fibra ottica

I pigtail sono realizzati industrialmente, in un ambiente controllato e con macchinari ad alta precisione. Hanno, dunque, il vantaggio di presentare le medesime caratteristiche e di avere insertion loss e return loss favorevoli e certificati.

Oltre a Insertion loss e Return loss, le specifiche riportate sui pigtail forniscono indicazioni su altre caratteristichequali: il tipo di fibra e di connettore, il livello di lucidatura, il materiale della ferula, la resistenza alla trazione, la temperatura di funzionamento.

Utilizzando i pigtail, l’azione dell’operatore si concentra sulla giunzione a caldo della fibra, che è un processo realizzato con l’ausilio di una giuntatrice, affidabile e soprattutto rapido: richiede a un operatore esperto meno di un minuto.

Combinando la tecnica di giunzione a caldo con pigtail in fibra ottica di alta qualità, si ottengono le prestazioni migliori possibili nella terminazione di un cavo in fibra ottica.

Le applicazioni dei pigtail fibra ottica

I pigtail sono utilizzati in pressoché tutte le applicazioni con cavo in fibra monomodale, ma possono essere utilizzati anche con fibre multimodali.

Sono disponibili in varie tipologie in base a diversi fattori quali: il tipo di connettore, il tipo di fibra ottica (per esempio da OM1 a OM5), l’ambito di applicazione (per cui può essere richiesta fibra monomodale oppure multimodale).

Alcune aziende sono anche in grado di fornire componenti personalizzati per lunghezza totale, angoli di lucidatura della faccia terminale, con rivestimento anti riflesso e persino con fibre ottiche aventi un cladding di diametro diverso rispetto alle soluzioni standard delle fibre SM (modalità singola), MM (multimodale) e PM (mantenimento della polarizzazione).

Pigtail con ferula metallica

Pigtail sono utilizzabili in apparecchiature di gestione in fibra ottica come permutatori ottici (ODF), strong>morsettiere in fibra e box di distribuzione, solitamente muniti di connettori con ferula in ceramica.

Per la realizzazione di moduli coassiali, moduli a farfalla e moduli funzionali ottici esistono anche pigtail in fibra ottica con ferule metalliche in acciaio inossidabile in diverse opzioni come AISI 304, 430 e 316. Questi componenti sono disponibili sia con connettori SC sia LC, ma possono essere anche personalizzati per configurazione e design.

Le ferule metalliche sono realizzate tramite l’inserimento a pressione di capillari in zirconio all’interno di alloggiamenti e flange metalliche ad alta precisione. La funzione dei capillari è quella di allineare o collegare vari tipi di dispositivi e moduli ottici ed è quindi fondamentale per una trasmissione ottimale.

Il diametro esterno dei capillari può variare (per esempio 1,8 mm, 2 mm, 2,5 mm e 3 mm) e sono disponibili anche capillari a doppio foro, progettati per una migliore connessione con switch ottici o dispositivi dotati di filtri ottici.

I criteri della scelta di un pigtail fibra ottica

Non tutti i pigtailsono uguali e la qualità costruttiva può variare significativamente in base al costruttore. Infatti, anche se, a prima vista, una ferula in zirconio può sembra un semplice cilindro ceramico, la tecnologia di lavorazione cilindrica necessaria per la sua realizzazione è molto complessa.

Per esempio, il processo di lucidatura o polishing richiede un’elevata precisione nella finitura superficiale del diametro interno ed esterno di materiali duri. Il diametro esterno deve essere lucidato a livello di milionesimo di metro, con tolleranze che possono arrivare a ± 0,0005 mm. Questo non può essere ottenuto con metodi convenzionali basati su sistemi abrasivi a grani diamantati, mentre le lavorazioni a ultrasuoni o a scarica elettrica alterano le proprietà fisiche della ceramica.

Per risolvere questo problema è necessario avvalersi di un produttore in grado di lavorare ceramiche pregiate utilizzando tecnologie di proprietà che permettono di realizzare processi di lucidatura con una rugosità superficiale inferiore a 0,01 Ra.

Anche la realizzazione di un foro cilindrico di precisione in un materiale duro come la ceramica non può essere fatta con metodi tradizionali, che creerebbero una rugosità superficiale del diametro interno troppo irregolari.

Anche in questo caso è necessario che il produttore si avvalga di una tecnologia di alta precisione: il processo automatizzato di “injection molding” della ceramica di zirconio, con l’introduzione di un inserto (core pin) ad altissima precisione e resistenza. Questo consente di realizzare fori del diametro di 0,01 mm in vari materiali ceramici, senza richiede una lavorazione secondaria, senza produrre sono detriti attorno al foro, mantenendo la rotondità e non modificando le caratteristiche del materiale.

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