光纤快速连接器在FTTH中的应用

《光纤快速连接器在FTTH中的应用》xx技术有限公司总工程师xxx摘要：随着全业务运营时代的到来，三大运营商在接入网层面加快布局。2009年被认为是FTTX建设元年，全年规模预计超过2500万线，是2008年的3倍多，且真正意义上的全光FTTH建设已经初步启动，高规格的FTTH接入被认为是争夺高端客户的有力手段。FTTH网络建设施工重心由户外转向户内，环境的变化带来网络部署的一系列难题。在FTTH研究领域，除了业务融合、技术选择、系统设备外，关注的重点还包括：新型光纤光缆（主要指户外到户内的引入光缆、室内用光缆）、降低室内施工难度和网络运维成本。我国的FTTH建设自试点至今，耐弯曲光纤及各种结构的FTTH光缆已基本实现国产化；因此，室内网络部署及链路高效开通及运维成为FTTH网络建设的关注热点。关键词：光纤接续，光缆终结，光缆端接，干式结构，预埋纤结构。一、光纤接续、终结、端接a）光纤接续光纤接续方式有两种：1、热熔接传统的光缆接续采用光纤熔接机，利用热缩套管对光纤进行保护，接续损耗小，这种接续方式也成为热熔接；多年来户外光纤接续作业都是采用的这种方式；光纤接续是两根光纤的对接，是一种固定连接方式；热熔接采用的光纤熔接机核心技术至今都被国外几家公司所垄断（世界范围可生产光纤熔接机的厂家仅有：日本藤仓、日本古河、日本住友、美国康宁、韩国日新，部分型号产品图片及施工示意见下图），国产熔接机的稳定度和可靠性还不是很高（南京吉隆、南京迪威普）。热熔方式的缺陷在于：仪器价格昂贵、接续需要用电、操作需要培训、维护费用较高、操作场地受限。这种接续方式或习惯在FTTH建设中仍然可以延续应用到户外施工段，但在狭小的室内环境中施工其效率和便利性大大降低。第1页共8页2、冷接续在FTTH建设过程中，光纤机械接续技术再次被大家关注。光纤机械接续顾名思义无需要特殊的仪器采用机械压接夹持方法利用V型槽导轨原理将两根切割好的光纤对接在一起，无需用电，且制作工具小巧；光纤机械接续方式也成为‘冷接续’，这种方式有两个关键点：1、光纤切割端面的平整性；2、光纤夹持固定可靠性。光纤机械接续的概念并不新鲜，最早的接续子可以追溯到2001年，用来做光纤链路抢修时的临时连接，指标相对也差，接续损耗在2dB左右；随着FTTH的开启，近年来，产品几经更新换代，接续指标也已经大大的提高，实际应用于FTTH的冷接续子不同于早期的简易产品，接续损耗小于0.1dB，且体积更小，重量更轻，在初期的FTTH试点中，这类产品一度被大家追捧。冷接续原理示意（图1）：图1-冷接续子原理示意b）光缆终结对于光缆的终结定义如下：一根光缆到达某个节点后，对全部芯数进行（直熔或跳接）处理，这根光缆不再延伸。直熔为光纤与另外外一根光缆光缆直接熔接对接（图2），传统节点多为光缆接头盒处；图2-光缆直熔终结示意跳接则是采用光缆光纤与尾纤熔接的方法（图3），处理完毕后终端活动接头可以进行灵活的配置，传统节点多为光缆配线箱、光纤配线架；第2页共8页图3-光缆跳接终结示意FTTH建设中局端及室外光缆终结时的处理方式与原来并无差别，FTTB建设模式光缆入楼后入采用区域专用光缆交接箱因此可采用传统的方法进行主节点的处理；FTTH施工光缆终结的特点主要体现在楼内布放光缆与入户分支光缆对接节点的处理。FTTH楼内布放光缆终结多在同层多户分布模式下存在如（图4）；同层多户光缆垂直频繁分歧（每楼层都要分）不合理，适合引多根缆至每楼层终结处理：图4-同层多户模式光缆终结示意c）光缆端接对于光缆的端接定义如下：光缆端接指对某光缆全部或某些芯数进行端接处理，比光缆终结的范围要窄；光缆端接意味着光缆的所有芯数有可能存在多种处理方式：一部分直通不处理、一部分分歧出来后进行光纤的端接处理（传统理解为加尾纤熔接方式），端接完后形式为存在光连接器活动接头，这根光缆有可能不再延伸或部分延伸；在室外如光缆交接箱内引入光缆部分直接熔接终结、部分跳接终结，跳接终结的部分的处理方式称之为光缆端接处理；传统的处理方式都是采用热熔加尾纤。对于高层建筑，FTTH楼内布线需对垂直缆进行分歧，此时，分歧出的芯数处理方式同第3页共8页样包括直熔和端接两种方式（图5），未分歧芯数通常采取直通的方式以减少熔接节点降低链路损耗。根据网络规划设计，分歧出的光纤进行端接处理或直熔处理。如果在分纤箱或图5-高层模式光缆分歧端接示意（配线箱）内安装小分光比分路器或上一级分光点较远时采用活动端接方式。如果不安装光分路器或集中分光点距离较近时则采用直接熔接方式；二、光纤快速连接器VS光纤接续子光纤快速连接器与光线接续子产品的开发理念是一致的即：在狭小的空间内可以方便的实现光纤链路的开通。因此，光纤快速连接器与光纤接续子都旨在简化FTTH接入室内施工。这种理念比较符合FTTH大规模部署应用，FTTH施工具有阶段性和分散性的特点，因此，大量的配备光纤熔接机是不现实的，主要局限有：1、投入成本大；2、携带不方便；3、操作空间受限。通过上面的分析，光纤快速连接器和光纤接续子的应用各有所长。光链路节点处直熔固定连接时，可以采用光纤接续子进行冷接续，节点处活动连接时，可以采用光纤快速连接器进行直接端接；通过分析近两年的应用情况得出如下概括：a）光纤接续子尺寸不统一，传统熔纤盘槽位卡放不匹配；b）光纤接续子在节约成本上不显著，用户热衷程度有所下降；c）光纤快速连接器直接端接皮线光缆，节约一根尾纤的投入，特点显著；d）光纤快速连接器厂家之间尺寸差别不影响应用，对配套的箱体无要求；e）L型的Socket（插座）式光纤快速连接器的应用远远小于接头式的光纤快速连接器类型；分析如下：真正意义上的FTTH接入，皮线光缆入室进入ONU终端箱采用接头式光纤快速连接器直接端接后插入ONU光接口，而非先引入光插座盒端接再用光纤活动连接器（光跳线）连接ONU设备；虽然光纤快速连接器的应用特点是显著的，但其应用的场所仍建议限于FTTH接入靠近用户侧使用，这也是该产品开发的初衷。对于FTTH接入室外光链路节点处理，应该仍采用第4页共8页传统的热熔接方式处理。因此，我们将光纤快速连接器应用场所定义为：FTTH接入楼内分支入室光缆（皮线光缆）两头端接使用。三、光纤快速连接器的分类应用及实现原理1、光纤快速连接器的分类：接头式和L型插座式的应用上面已经介绍过，下面分析按不同缆型在实际应用的情况以及干式和预埋式结构光纤快速连接器实现原理。皮线光缆是FTTH接入室内最重要的一种缆型，极大的提高了施工效率，因此在FTTH接入中，除特种场合外分支入室缆都采用这种结构的缆型，因此2.0x3.0mm类型的光纤快速连接器是当前运营商最常规采购的类型；对于250um、0.9mm、2.0mm、3.0mm类型光纤快速连接器类型应用则较少；随着真正意义上的FTTH规模部署和楼内垂直布放光缆新型缆型的出现，光纤快速连接器的应用将扩展到对垂直布放缆分歧芯数的端接应用上，无论是增加分路器还是直接对接分支入室皮线光缆，接头式光纤快速连接器都有它的独特之处。活动连接器时的传统做法（图6），采用光纤快速连接器做法（图7、图8）。图6-活动连接传统处理方法第5页共8页图7-活动连接时用快速连接器进行处理（分歧缆直接与分支入户缆对接时情景）图8-活动连接时用快速连接器进行处理（分歧缆接光分路器时情景）通过比较可以看出，采用光纤快速连接器可以无需要熔纤盘，无需尾纤，且可使配套箱体简单化，成本可显著降低。2、光纤快速连接器原理结构a）干式结构这种结构非常简单，优势在于实现较为容易造价低廉，但劣势很多：对光纤直径要求严格、对切割端面和切割长度要求严格、对加持强度要求更加严格；否则任何一处与产品不匹配都将引起参数的波动；另外，由于回波损耗指标完全依赖于光纤切割端面的情况因此产品的回波损耗指标比较差，对操作者熟练要求很高。产品结构原理如下：第6页共8页该类产品结构可以应用于临时光纤链路抢修，但不适宜用于FTTH接入链路规模使用。b）预埋纤结构预埋纤结构采用的是在工厂将一段裸纤预先置入陶瓷插芯内，并将顶端进行了研磨，操作者在现场只需要将另一端切割好光纤后插入即可；由于预埋结构前面预埋纤工厂研磨且对接处填充匹配液，不过分依赖光纤端面切割的平整度，大大降低了对操作者熟练程度的要求；由于接头的端面采用的是预先研磨的工艺，因此回波损耗指标好；产品结构原理如下：该产品结构可以实现更好的插入损耗（0.5dB以下）和回波损耗（45dB以上）指标，可靠性与稳定性比较高，因此适宜于FTTH接入链路室内节点使用。四、xx快速连接器介绍xx光纤快速连接器产品为可靠的预埋纤结构设计，产品操作简单，指标稳定可靠，已广泛应用于江苏、北京、广州、香港、马来西亚等国内外FTTH接入工程。1、无需要特殊配套，对切割刀要求低，不需要专用切割刀；其他只需要米勒钳等普通工具：第7页共8页2、夹持件同时相当于定位器，无需要专用的隔位器、涂覆层处理工具：3、制作过程简易，无需特殊训练即可轻松操作：第8页共8页