PROclick―美国合宝光纤现场快速端接技术

美国合宝公司

     谈到综合布线的现场端接问题，众所周知，双绞线及模块相互端接的方式较为单一，无论是工具打线还是免打线方式，都是将铜缆与模块进行卡线端接即可完成接续（屏蔽系统需连接导通屏蔽层及做到360度屏蔽包裹）。
     但与铜缆端接不同，由于光纤连接器的类型多样，且存在光纤与光纤的连接，以及光纤与光纤接头的相互连接，相对来说显得较为复杂一些。同时由于光传输的特殊性，对于光纤接续的环境及工艺要求也相对较高。
     光纤与光纤之间的接续常见于室外及室内主干之间，主干与分支之间，以及光纤到管理配架的连接，可采用热熔接或机械接续的方式。光纤与光纤的接续不因光纤连接头种类的不同而受影响。
     光纤与光纤连接头的接续常用于光纤到管理配架或用户端水平连接，如光纤到桌面，可采用粘合剂+打磨的方式或非现场打磨方式进行接续。考虑到设备光端口常见为SC及LC连接头，故光纤与光纤连接头的接续以SC及LC接头为主，当然也有其他如MT-RJ等接头工艺。
     热熔接方式相对其他接续方式端接速度较快，每芯接续在1分钟内完成，接续成功率较高，传输性能、稳定性及耐久性均有所保障，但热熔接方式需要专用的熔接设备，对于现场施工环境如空间和电源均有要求，接续施工和维护还必须要由掌握热熔接和光纤测试技术的专业人员来完成等诸多缺点。
     机械接续是将光纤进行切割清洁后，插入接续匹配盘（有的产品称作V型槽）中对准、相切并锁定。机械接续可多次操作，速度也较快，但机械接续所用的材料成本代价较高。
     光纤与光纤连接头之间的接续，其中一种是粘合剂+打磨方式，是将光纤去护套、去涂覆层清洁后穿入连接头，再沿连接头端面将光纤切割后按一定程序做光纤端面的手工打磨。常用的粘合剂是环氧树脂(Epoxy)，加热固化过程时间较长，打磨程序烦琐，对于施工效率、接续成功率及耐久稳定性上都有很大的影响，此种方式目前已较少采用，将逐步由预打磨接续方式所取代。
     需要在现场打磨以及粘合剂加热固化过程是控制接续质量和接续时间的主要瓶颈问题，预打磨的方式很好的解决了这一瓶颈，对于接续质量，接续时间及稳定性持久性上有了很大的提高。当然目前在很多项目上，如数据中心项目，考虑到光纤接续的工艺质量、施工效率、成本控制及绿色环保等因素，光纤接续最佳的方式当推荐预连接方式。但预连接产品对于设计阶段的精确要求和高昂的成本又是制约很多客户不去采纳的主要因素。对于没有热熔接条件，且无法在光纤接续上投入较大成本的客户，预打磨的光纤与光纤连接头接续方式正是最佳的选择。
有关光纤接续的各种方式对比，请参考如下表一所示。

     表一.各种光纤接续工艺对比

 

    美国合宝最新型PROclick产品正是基于如上的考虑，给市场提供了最佳的预打磨快速光纤接续的解决方案。本文撇开目前流行于数据中心等项目的光纤预端接方式，针对兼顾施工质量，施工效率及成本控制的客户，仅就美国合宝新型PROclick快速光纤端接技术，谈谈预打磨光纤快速端接的安装工艺过程、注意细节及可能导致端接失败的因素分析。

    美国合宝PROclick预打磨快速光纤端接满足Telcordia GR-326 几何端面要求及使用寿命测试要求，并且通过TIA-568-C.3传输性能标准以及IEC61754-20和TIA-604-10串接标准。PROclick光纤接续头按颜色满足目前所有的光纤类别（包括APC 8度斜角端面）并支持10 GbE 网络应用（见图一），整个接续时间仅需1分钟。

 

图1

    • 米黄色    - OM1 62.5/125 μm
    •  黑色     - OM2 50/125 μm
    •  水色     - OM3, 50/125 μm 10 GbE
    •  蓝色     - Singlemode
    •  绿色     - Singlemode angle polish APC斜角端面 (只提供SC接口)

    PROclick光纤连接头的内部构造参照图二所示，左侧前端为工厂预打磨光纤头组件，包括陶瓷法兰及预打磨光纤段，中间为端接护套、内部匹配凝胶及外部光纤套夹，右侧连接头尾部则穿入完成切割的光纤。

 

图二

    参考图二，在做预打磨光纤快速端接工作的第一步，需要先将尾部穿入的光纤做切割，事实上整个端接过程所需的时间，大部分都消耗在光纤切割上。并且成功的光纤切割恰恰是整个端接过程的关键点。一次成功的切割，包括切割设备在初始切割时提供的微小缺口以及适用于光纤的受控拉伸力，切割是在单一平面上受控的分割过程，如图三所示：

 

 

图三

    合宝提供的OFCLV3切割工具对多模光纤进行切割，在光纤切割前需确保切割工具的清洁，剥除光纤护套后同样需要对光纤进行清洁。这里需要注意的是，对于切割工具及光纤的清洁，一般都使用酒精清洁，但光纤的清洁必须使用高纯度的工业用酒精（99%浓度以上），95%纯度的医用酒精是不能使用的，原因在于使用含水酒精擦拭光纤并在酒精挥发后，留下的水渍或由水渍产生的气泡在光纤接续中对光信号传输产生影响。

 

    如图四所示，首先打开切割刀杠杆，将已剥除护套的光纤按照10mm的预留放置于切割刀标尺槽中夹紧（所有的PROclick光纤连接头采用标准的10mm切割长度），随后轻轻压低杠杆对光纤进行切割，完成切割后轻轻弯折标尺，将完成切割的光纤与切割掉的光纤段分离。在此过程中需要注意不能将没有完成正常切割导致坏损的光纤穿入光纤连接头中，以免造成连接头损坏。同时注意不要将完成切割的光纤放下或重新擦拭，以免对光纤造成二次污染。

 

图四

    在完成对光纤的切割后，就可以继续下面的步骤来完成整个接续过程。如图五左边所示，所有的PROclick光纤连接头自带透明夹片，将其轻轻地压入连接头固定位置确保光纤护套内部完全打开，随后将完成切割的光纤轻轻穿入光纤连接头，如图五中间所示，将光纤穿入光纤连接头后，施加较轻的力度使光纤有一个轻微的躬起，这样做的好处是让光纤完成引入接头内部，并和预置的前端光纤紧密贴合。最后轻压透明夹片两边释放连接头即刻完成整个接续过程，当然在释放过程中需避免用力过度使光纤头从手中跳起引起接续不良，如图五最右边所示。

 

图五

    完成接续后，可以使用可见红光源对接续是否成功作直观的检查，对光纤头施加红色可见光源，所有PROclick接头自带透明窗口，如果在透明窗口中观察到红色光源溢出，即表明接续不成功，光传输存在问题（参照图六），可再次使用透明夹片释放连接头重新接续。为了保证接续质量，抽出光纤重做接续的工作只允许一次。

 

图六

    PROclick预打磨快速光纤连接头的接续过程非常简便快速，操作人员一般只需练习几次便可熟练操作，整个接续过程平均耗时不到1分钟。PROclick光纤接续典型插入损耗0.5dB，单模典型回波损耗55dB，多模典型回波损耗35dB，工作温度-40ºC到+75ºC，PROclick光纤连接头在使用500次后的传输性能变化控制在小于0.1dB，其稳定性和耐久性表现也相当优秀！