光局域網(wǎng)中現(xiàn)場(chǎng)端接技術(shù)的選擇

文｜美國(guó)康寧公司Sara Chase著 金媛媛 譯

過去幾十年中，隨著光纖端接技術(shù)的發(fā)展，連接器的安裝變得更加容易。多種技術(shù)應(yīng)用在光纖現(xiàn)場(chǎng)端接方案中，最常用的現(xiàn)場(chǎng)端接技術(shù)包括無(wú)需樹脂、無(wú)需研磨的快速端接，現(xiàn)場(chǎng)注膠/研磨端接，尾纖熔接三種方式。何時(shí)采用何種端接技術(shù)是個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)檫@將是客戶降低成本并優(yōu)化資源運(yùn)用必須要考慮的。

當(dāng)項(xiàng)目需要指定連接器的時(shí)候，端接方法的利弊必須結(jié)合安裝環(huán)境一同來(lái)考慮。理解這些基本要素可以幫助我們做出更明智的決定。這些因素包括連接器的性能、工具及耗材、安裝環(huán)境和整體費(fèi)用等。

1 無(wú)需樹脂、無(wú)需研磨的快速端接

康寧光纜系統(tǒng)在10多年前發(fā)明了無(wú)需樹脂、無(wú)需研磨現(xiàn)場(chǎng)端接技術(shù)（NENP），并一直致力于這項(xiàng)技術(shù)的不斷完善。NENP接頭在安裝時(shí)不需要使用樹脂，無(wú)需研磨端面，工廠預(yù)研磨的端面經(jīng)過精確控制，質(zhì)量接近完美?，F(xiàn)場(chǎng)光纖被工廠預(yù)置光纖所取代，如圖1所示。

圖1 無(wú)需樹脂、無(wú)需研磨的快速端接

無(wú)論對(duì)初裝者或熟練者來(lái)說，此端接方式都是最快、最簡(jiǎn)單的現(xiàn)場(chǎng)端接方式。安裝過程開始，準(zhǔn)備好現(xiàn)場(chǎng)光纖，剝?nèi)グ鼘?，露出裸露的玻璃芯，一旦光纖被清潔干凈，就可以使用精密的切割刀來(lái)切割光纖，將現(xiàn)場(chǎng)光纖插入連接器直到與工廠預(yù)置光纖觸碰并連接到位，通過旋轉(zhuǎn)壓接旋鈕固定光纖。一般情況下，使用安裝工具握住連接頭，只需按下按鈕即可加載和定位接頭。有些NENP安裝工具還能提供實(shí)時(shí)反饋指示端接是否成功。

2 樹脂研磨接頭

樹脂研磨接頭（EP）是另一種常用的端接方式。這種連接頭使用樹脂將現(xiàn)場(chǎng)光纖與插芯內(nèi)空相連，然后手工研磨端面。最常用的EP連接頭采用高溫、環(huán)氧熱固化烘烤技術(shù)。熱加工連接頭使用高溫來(lái)固化樹脂，耗時(shí)幾分鐘。環(huán)氧樹脂研磨連接器使用兩部分樹脂來(lái)進(jìn)行端接，連接頭內(nèi)置一部分樹脂，光纖頭上預(yù)留一部分樹脂作為活化劑，環(huán)氧樹脂連接頭的固化時(shí)間約需一分鐘。

端接環(huán)氧樹脂研磨連接器很大程度上依賴于安裝者的技術(shù)水平，對(duì)初裝者來(lái)說是個(gè)挑戰(zhàn)。在安裝環(huán)氧樹脂研磨連接器前，安裝者需進(jìn)行一系列培訓(xùn)和練習(xí)，才能制造出符合標(biāo)準(zhǔn)并性能一致的連接器。在開始端接環(huán)氧樹脂研磨連接器前，必須將連接器套管內(nèi)插入一部分樹脂，然后將待端接的光纜剝開，進(jìn)行清潔。如果連接器是環(huán)氧樹脂材質(zhì)，則將裸露的光纖涂上活化劑并插入到連接器。如果它是一個(gè)熱固化連接器，光纖將被插入連接器并放置在烤箱使樹脂固化。樹脂被固化后，將套管外多余的光纖切割掉。最后一步是采用夾具和集中不同的拋光片來(lái)進(jìn)行端面研磨，手工研磨連接器依賴于制造商的指示和安裝者的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。

3 尾纖熔接

尾纖熔接是光纖端接中另一種常用的熔接方式?？稍谌劢油斜P中完成現(xiàn)場(chǎng)光纖和工廠預(yù)制尾纖的熔接，如圖2所示。

圖2 尾纖熔接

尾纖一端有一個(gè)或多個(gè)工廠研磨的連接器，接頭由工廠完成端接，因此最大程度地保證了高品質(zhì)，另一端是裸纖。當(dāng)熔接尾纖時(shí)，安裝者需要熔接機(jī)、熔接盤和熔接保護(hù)材料如熱縮材料及其他硬件。尾纖熔接的第一步是將現(xiàn)場(chǎng)光纖及尾纖安全固定在熔接盤上，然后用熔接機(jī)將現(xiàn)場(chǎng)光纖和尾纖的裸纖端進(jìn)行熔接，熔接處固定在熔接盤，將熔接盤置入配線架中完成熔接。

4 需要考慮的因素

在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行端接方案的選擇時(shí)，需要考慮下列因素，每種因素所占比重需根據(jù)項(xiàng)目具體情況及需求來(lái)定。提前了解這些因素將幫助安裝者更有效地選擇適合該安裝場(chǎng)景的端接類型。這些因素包括連接器性能、安裝空間和環(huán)境、設(shè)備需求及總費(fèi)用等。

成功的光纜安裝必須按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行。系統(tǒng)是否能通過衰減和損耗測(cè)試，連接器性能將占很大比重。上述三種常用端接方法，在遵守康寧標(biāo)準(zhǔn)安裝流程情況下，每對(duì)連接器最大插入損耗為0.5dB，但不是每種端接方式都能保證連接頭的最佳損耗。還有，光纖連接器的反射對(duì)不同的方法也是不盡相同的，NENP和尾纖熔接的連接頭由于是工廠研磨，因此具有更完美的端面性能。當(dāng)安裝EP連接頭時(shí)，即使安裝者比較有經(jīng)驗(yàn)，仍不能保證所有連接頭的端面性能均符合連接頭損耗的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

可以確信的是更多的應(yīng)用環(huán)境將依賴于連接器的反射性能，而不是其他的性能要求，高速率通信系統(tǒng)就是這樣一類的應(yīng)用環(huán)境。當(dāng)前運(yùn)行良好的系統(tǒng)，可能在升級(jí)到更高速率時(shí)而失敗，這可能就是過高的連接器的反射或者莫代爾噪聲所導(dǎo)致。因此，如果需要建設(shè)高速率系統(tǒng)，達(dá)到1Gbit/sec以上， 就應(yīng)該選擇NENP或尾纖端接的方式。同樣，如果需要安裝較低反射的單模系統(tǒng)連接器，比如APC接頭，則同樣選擇NENP或尾纖端接的方式，因?yàn)锳PC接頭不能在現(xiàn)場(chǎng)研磨。

5 安裝中遇到的問題

在選擇哪種連接方式時(shí)，安裝難易程度也是重要的考慮因素。不同的端接方法需要不同等級(jí)的技能，所需技能等級(jí)決定培訓(xùn)初裝者及完成端接所需要的時(shí)間。相比較其他端接方式，NENP連接器不需要安裝者有較高的操作技能，只需最短的人員培訓(xùn)時(shí)間和設(shè)備安裝時(shí)間，僅僅幾個(gè)小時(shí)即可完成NENP連接頭的操作培訓(xùn)，初裝者只需幾分鐘即可完成NENP連接頭端接。而手工研磨連接頭或熔接盤布線技巧難度較大，需要耗費(fèi)更的多時(shí)間進(jìn)行培訓(xùn)。一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的操作工安裝一個(gè)EP連接頭需時(shí)5分鐘，2～3分鐘能完成尾纖熔接。如果安裝人員經(jīng)驗(yàn)不夠豐富，最好選擇NENP端接方式，這是最簡(jiǎn)單易學(xué)的現(xiàn)場(chǎng)端接方式。若安裝商都是訓(xùn)練有素且時(shí)間緊迫的項(xiàng)目，尾纖熔接和NENP熔接都是可選的方案。尾纖熔接是一個(gè)連續(xù)性的安裝過程，相對(duì)而言，NENP是并行過程，因此在效率方面會(huì)更高一些。

選擇端接方式時(shí)，安裝環(huán)境也是一項(xiàng)重要的決定因素。如果需要在房間內(nèi)進(jìn)行大量的連接器安裝，那么，對(duì)于EP和尾纖熔接來(lái)說，都需要一些工作空間，比如一張桌子，NENP、EP或尾纖熔接比較容易完成。但是，如果在惡劣環(huán)境下進(jìn)行安裝，或每個(gè)站點(diǎn)只需端接幾個(gè)連接頭，則需要選擇NENP端接，因?yàn)镹ENP端接幾乎不需要大大的空間即可完成安裝。

6 設(shè)備和費(fèi)用

另一個(gè)需要重點(diǎn)考慮的因素是選擇端接方式時(shí)對(duì)設(shè)備的需求，任何端接方法都需要工具包或者熔接機(jī)。如果安裝者已經(jīng)擁有端接所需的設(shè)備，他們會(huì)更愿意使用該端接方法，因?yàn)樗麄冎恍枰?gòu)買耗材即可完成。初期的成本主要是用于尾纖熔接的熔接機(jī)與NENP和EP的工具包，相對(duì)而言，熔接機(jī)的初期成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于連接器的安裝工具，當(dāng)然也可選擇租用設(shè)備來(lái)降低成本。同時(shí)，安裝還需耗費(fèi)額外的材料費(fèi)用，但NENP端接無(wú)需耗材；EP端接需要樹脂和研磨片，烘爐或其他加熱設(shè)備；尾纖熔接時(shí)，需要購(gòu)買每個(gè)接頭所需的連接保護(hù)材料，并且配備熔接托盤，這些都增加了材料和固定資產(chǎn)（例如儲(chǔ)存架空間）的成本，并將導(dǎo)致安裝總成本的增加。

選擇的端接方式的成本也是另外考慮的因素，對(duì)比單個(gè)連接器或尾纖而言，EP連接器費(fèi)用較低，NENP端接和尾纖熔接費(fèi)用較高；但是，端接的整體費(fèi)用并不是一些單獨(dú)的部件費(fèi)用所考慮的，這是因?yàn)?，所有以上討論的因素將影響整體費(fèi)用，因此在選擇端接方式時(shí)必須綜合考慮，設(shè)備、耗材、培訓(xùn)和安裝時(shí)間等都將被計(jì)入端接的整體費(fèi)用中。

多種因素決定了端接方式，表1總結(jié)了三種現(xiàn)場(chǎng)端接所需要的條件。選擇NENP、EP或尾纖熔接取決于對(duì)連接器性能的需求、操作工的熟練程度、是否具有安裝工具、端接完成時(shí)間規(guī)定和整體費(fèi)用等。

綜合考慮上述因素并做出合適的選擇，將會(huì)使光纜系統(tǒng)的安裝者、最終使用者及管理者更加受益。

表1