光局域網中現場端接技術的選擇

文｜美國康寧公司Sara Chase著 金媛媛 譯

過去幾十年中，隨著光纖端接技術的發展，連接器的安裝變得更加容易。多種技術應用在光纖現場端接方案中，最常用的現場端接技術包括無需樹脂、無需研磨的快速端接，現場注膠/研磨端接，尾纖熔接三種方式。何時采用何種端接技術是個挑戰，因為這將是客戶降低成本并優化資源運用必須要考慮的。

當項目需要指定連接器的時候，端接方法的利弊必須結合安裝環境一同來考慮。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、安裝環境和整體費用等。

1 無需樹脂、無需研磨的快速端接

康寧光纜系統在10多年前發明了無需樹脂、無需研磨現場端接技術（NENP），并一直致力于這項技術的不斷完善。NENP接頭在安裝時不需要使用樹脂，無需研磨端面，工廠預研磨的端面經過精確控制，質量接近完美。現場光纖被工廠預置光纖所取代，如圖1所示。

圖1 無需樹脂、無需研磨的快速端接

無論對初裝者或熟練者來說，此端接方式都是最快、最簡單的現場端接方式。安裝過程開始，準備好現場光纖，剝去包層，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切割光纖，將現場光纖插入連接器直到與工廠預置光纖觸碰并連接到位，通過旋轉壓接旋鈕固定光纖。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時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場光纖與插芯內空相連，然后手工研磨端面。最常用的EP連接頭采用高溫、環氧熱固化烘烤技術。熱加工連接頭使用高溫來固化樹脂，耗時幾分鐘。環氧樹脂研磨連接器使用兩部分樹脂來進行端接，連接頭內置一部分樹脂，光纖頭上預留一部分樹脂作為活化劑，環氧樹脂連接頭的固化時間約需一分鐘。

端接環氧樹脂研磨連接器很大程度上依賴于安裝者的技術水平，對初裝者來說是個挑戰。在安裝環氧樹脂研磨連接器前，安裝者需進行一系列培訓和練習，才能制造出符合標準并性能一致的連接器。在開始端接環氧樹脂研磨連接器前，必須將連接器套管內插入一部分樹脂，然后將待端接的光纜剝開，進行清潔。如果連接器是環氧樹脂材質，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進行端面研磨，手工研磨連接器依賴于制造商的指示和安裝者的技術和經驗。

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。可在熔接托盤中完成現場光纖和工廠預制尾纖的熔接，如圖2所示。

圖2 尾纖熔接

尾纖一端有一個或多個工廠研磨的連接器，接頭由工廠完成端接，因此最大程度地保證了高品質，另一端是裸纖。當熔接尾纖時，安裝者需要熔接機、熔接盤和熔接保護材料如熱縮材料及其他硬件。尾纖熔接的第一步是將現場光纖及尾纖安全固定在熔接盤上，然后用熔接機將現場光纖和尾纖的裸纖端進行熔接，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

在項目現場進行端接方案的選擇時，需要考慮下列因素，每種因素所占比重需根據項目具體情況及需求來定。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景的端接類型。這些因素包括連接器性能、安裝空間和環境、設備需求及總費用等。

成功的光纜安裝必須按照工業標準來執行。系統是否能通過衰減和損耗測試，連接器性能將占很大比重。上述三種常用端接方法，在遵守康寧標準安裝流程情況下，每對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。當安裝EP連接頭時，即使安裝者比較有經驗，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標準。

可以確信的是更多的應用環境將依賴于連接器的反射性能，而不是其他的性能要求，高速率通信系統就是這樣一類的應用環境。當前運行良好的系統，可能在升級到更高速率時而失敗，這可能就是過高的連接器的反射或者莫代爾噪聲所導致。因此，如果需要建設高速率系統，達到1Gbit/sec以上， 就應該選擇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連接器，比如APC接頭，則同樣選擇NENP或尾纖端接的方式，因為APC接頭不能在現場研磨。

5 安裝中遇到的問題

在選擇哪種連接方式時，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的技能，所需技能等級決定培訓初裝者及完成端接所需要的時間。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時間和設備安裝時間，僅僅幾個小時即可完成NENP連接頭的操作培訓，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，需要耗費更的多時間進行培訓。一個有經驗的操作工安裝一個EP連接頭需時5分鐘，2～3分鐘能完成尾纖熔接。如果安裝人員經驗不夠豐富，最好選擇NENP端接方式，這是最簡單易學的現場端接方式。若安裝商都是訓練有素且時間緊迫的項目，尾纖熔接和NENP熔接都是可選的方案。尾纖熔接是一個連續性的安裝過程，相對而言，NENP是并行過程，因此在效率方面會更高一些。

選擇端接方式時，安裝環境也是一項重要的決定因素。如果需要在房間內進行大量的連接器安裝，那么，對于EP和尾纖熔接來說，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，如果在惡劣環境下進行安裝，或每個站點只需端接幾個連接頭，則需要選擇NENP端接，因為NENP端接幾乎不需要大大的空間即可完成安裝。

6 設備和費用

另一個需要重點考慮的因素是選擇端接方式時對設備的需求，任何端接方法都需要工具包或者熔接機。如果安裝者已經擁有端接所需的設備，他們會更愿意使用該端接方法，因為他們只需要購買耗材即可完成。初期的成本主要是用于尾纖熔接的熔接機與NENP和EP的工具包，相對而言，熔接機的初期成本遠遠高于連接器的安裝工具，當然也可選擇租用設備來降低成本。同時，安裝還需耗費額外的材料費用，但NENP端接無需耗材；EP端接需要樹脂和研磨片，烘爐或其他加熱設備；尾纖熔接時，需要購買每個接頭所需的連接保護材料，并且配備熔接托盤，這些都增加了材料和固定資產（例如儲存架空間）的成本，并將導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，對比單個連接器或尾纖而言，EP連接器費用較低，NENP端接和尾纖熔接費用較高；但是，端接的整體費用并不是一些單獨的部件費用所考慮的，這是因為，所有以上討論的因素將影響整體費用，因此在選擇端接方式時必須綜合考慮，設備、耗材、培訓和安裝時間等都將被計入端接的整體費用中。

多種因素決定了端接方式，表1總結了三種現場端接所需要的條件。選擇NENP、EP或尾纖熔接取決于對連接器性能的需求、操作工的熟練程度、是否具有安裝工具、端接完成時間規定和整體費用等。

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

表1