光纖快速連接器在FTTH中的應用

摘要：隨著全業(yè)務運營時代的到來，三大運營商在接入網(wǎng)層面加快布局，真正意義上的全光FTTH建設已經(jīng)初步啟動，高規(guī)格的FTTH接入被認為是爭奪高端客戶的有力手段。FTTH網(wǎng)絡建設施工重心由戶外轉(zhuǎn)向戶內(nèi)，環(huán)境的變化帶來網(wǎng)絡部署的一系列難題。在FTTH研究領域，除了業(yè)務融合、技術(shù)選擇、系統(tǒng)設備外，關注的重點還包括：新型光纖光纜（主要指戶外到戶內(nèi)的引入光纜、室內(nèi)用光纜）、降低室內(nèi)施工難度和網(wǎng)絡運維成本。我國的FTTH建設自試點至今，耐彎曲光纖及各種結(jié)構(gòu)的FTTH光纜已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化；因此，室內(nèi)網(wǎng)絡部署及鏈路高效開通及運維成為FTTH網(wǎng)絡建設的關注熱點。 

關鍵詞：光纖接續(xù)，光纜終結(jié)，光纜端接，干式結(jié)構(gòu)，預埋纖結(jié)構(gòu)。

一、光纖接續(xù)、終結(jié)、端接

a）光纖接續(xù) 光纖接續(xù)方式有兩種：

        1、熱熔接 傳統(tǒng)的光纜接續(xù)采用光纖熔接機，利用熱縮套管對光纖進行保護，接續(xù)損耗小，這種接續(xù)方式也成為熱熔接；多年來戶外光纖接續(xù)作業(yè)都是采用的這種方式；光纖接續(xù)是兩根光纖的對接，是一種固定連接方式；熱熔接采用的光纖熔接機核心技術(shù)至今都被國外幾家公司所壟斷（世界范圍可生產(chǎn)光纖熔接機的廠家僅有：日本藤倉、日本古河、日本住友、美國康寧、韓國日新，部分型號產(chǎn)品圖片及施工示意見下圖），國產(chǎn)熔接機的穩(wěn)定度和可靠性還不是很高（南京吉隆、南京迪威普）。熱熔方式的缺陷在于：儀器價格昂貴、接續(xù)需要用電、操作需要培訓、維護費用較高、操作場地受限。這種接續(xù)方式或習慣在 FTTH 建設中仍然可以延續(xù)應用到戶外施工段，但在狹小的室內(nèi)環(huán)境中施工其效率和便利性大大降低。

        2、冷接續(xù) 在 FTTH 建設過程中，光纖機械接續(xù)技術(shù)再次被大家關注。光纖機械接續(xù)顧名思義無需要特殊的儀器采用機械壓接夾持方法利用 V 型槽導軌原理將兩根切割好的光纖對接在一起，無需用電，且制作工具小巧；光纖機械接續(xù)方式也成為‘冷接續(xù)’，這種方式有兩個關鍵點：1、光纖切割端面的平整性；2、光纖夾持固定可靠性。光纖機械接續(xù)的概念并不新鮮，最早的接續(xù)子可以追溯到 2001 年，用來做光纖鏈路搶修時的臨時連接，指標相對也差，接續(xù)損耗在 2dB 左右；隨著 FTTH 的開啟，近年來，產(chǎn)品幾經(jīng)更新?lián)Q代，接續(xù)指標也已經(jīng)大大的提高，實際應用于 FTTH 的冷接續(xù)子不同于早期的簡易產(chǎn)品，接續(xù)損耗小于 0.1dB，且體積更小，重量更輕，在初期的 FTTH 試點中，這類產(chǎn)品一度被大家追捧。冷接續(xù)原理示意（圖 1）： 

圖 1-冷接續(xù)子原理示意

b）光纜終結(jié)

        對于光纜的終結(jié)定義如下：一根光纜到達某個節(jié)點后，對全部芯數(shù)進行（直熔或跳接）處理，這根光纜不再延伸。直熔為光纖與另外外一根光纜光纜直接熔接對接（圖 2），傳統(tǒng)節(jié)點多為光纜接頭盒處。 

圖 2-光纜直熔終結(jié)示意

 

        跳接則是采用光纜光纖與尾纖熔接的方法（圖 3），處理完畢后終端活動接頭可以進行靈活的配置，傳統(tǒng)節(jié)點多為光纜配線箱、光纖配線架。

圖 3-光纜跳接終結(jié)示意

 

        FTTH 建設中局端及室外光纜終結(jié)時的處理方式與原來并無差別，F(xiàn)TTB 建設模式光纜入樓后入采用區(qū)域?qū)Ｓ霉饫|交接箱因此可采用傳統(tǒng)的方法進行主節(jié)點的處理；FTTH 施工光纜終結(jié)的特點主要體現(xiàn)在樓內(nèi)布放光纜與入戶分支光纜對接節(jié)點的處理。FTTH 樓內(nèi)布放光纜終結(jié)多在同層多戶分布模式下存在如（圖 4）；同層多戶光纜垂直頻繁分歧（每樓層都要分）不合理，適合引多根纜至每樓層終結(jié)處理： 

圖 4-同層多戶模式光纜終結(jié)示意

c）光纜端接

        對于光纜的端接定義如下：光纜端接指對某光纜全部或某些芯數(shù)進行端接處理，比光纜終結(jié)的范圍要窄；光纜端接意味著光纜的所有芯數(shù)有可能存在多種處理方式：一部分直通不處理、一部分分歧出來后進行光纖的端接處理（傳統(tǒng)理解為加尾纖熔接方式），端接完后形式為存在光連接器活動接頭，這根光纜有可能不再延伸或部分延伸；在室外如光纜交接箱內(nèi)引入光纜部分直接熔接終結(jié)、部分跳接終結(jié)，跳接終結(jié)的部分的處理方式稱之為光纜端接處理；傳統(tǒng)的處理方式都是采用熱熔加尾纖。對于高層建筑，FTTH 樓內(nèi)布線需對垂直纜進行分歧，此時，分歧出的芯數(shù)處理方式同樣包括直熔和端接兩種方式（圖 5），未分歧芯數(shù)通常采取直通的方式以減少熔接節(jié)點降低鏈路損耗。根據(jù)網(wǎng)絡規(guī)劃設計，分歧出的光纖進行端接處理或直熔處理。如果在分纖箱或（配線箱）內(nèi)安裝小分光比分路器或上一級分光點較遠時采用活動端接方式。如果不安裝光分路器或集中分光點距離較近時則采用直接熔接方式。 

圖 5-高層模式光纜分歧端接示意

二、光纖快速連接器 VS 光纖接續(xù)子

        光纖快速連接器與光線接續(xù)子產(chǎn)品的開發(fā)理念是一致的即：在狹小的空間內(nèi)可以方便的實現(xiàn)光纖鏈路的開通。因此，光纖快速連接器與光纖接續(xù)子都旨在簡化 FTTH 接入室內(nèi)施工。這種理念比較符合 FTTH 大規(guī)模部署應用，FTTH 施工具有階段性和分散性的特點，因此，大量的配備光纖熔接機是不現(xiàn)實的，主要局限有：1、投入成本大；2、攜帶不方便；3、操作空間受限。

        通過上面的分析，光纖快速連接器和光纖接續(xù)子的應用各有所長。光鏈路節(jié)點處直熔固定連接時，可以采用光纖接續(xù)子進行冷接續(xù)，節(jié)點處活動連接時，可以采用光纖快速連接器進行直接端接；通過分析近兩年的應用情況得出如下概括：

        a）光纖接續(xù)子尺寸不統(tǒng)一，傳統(tǒng)熔纖盤槽位卡放不匹配；

        b）光纖接續(xù)子在節(jié)約成本上不顯著，用戶熱衷程度有所下降；

        c）光纖快速連接器直接端接皮線光纜，節(jié)約一根尾纖的投入，特點顯著；

        d）光纖快速連接器廠家之間尺寸差別不影響應用，對配套的箱體無要求； 

        e）L 型的 Socket（插座）式光纖快速連接器的應用遠遠小于接頭式的光纖快速連接器類型；

        分析如下：真正意義上的 FTTH 接入，皮線光纜入室進入 ONU 終端箱采用接頭式光纖快速連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纖活動連接器（光跳線）連接 ONU 設備；雖然光纖快速連接器的應用特點是顯著的，但其應用的場所仍建議限于 FTTH 接入靠近用戶側(cè)使用，這也是該產(chǎn)品開發(fā)的初衷。對于 FTTH 接入室外光鏈路節(jié)點處理，應該仍采用傳統(tǒng)的熱熔接方式處理。因此，我們將光纖快速連接器應用場所定義為：FTTH 接入樓內(nèi)分支入室光纜（皮線光纜）兩頭端接使用。

三、光纖快速連接器的分類應用及實現(xiàn)原理

        1、光纖快速連接器的分類：

        接頭式和 L 型插座式的應用上面已經(jīng)介紹過，下面分析按不同纜型在實際應用的情況以及干式和預埋式結(jié)構(gòu)光纖快速連接器實現(xiàn)原理。皮線光纜是 FTTH 接入室內(nèi)最重要的一種纜型，極大的提高了施工效率，因此在 FTTH接入中，除特種場合外分支入室纜都采用這種結(jié)構(gòu)的纜型，因此 2.0x3.0mm 類型的光纖快速連接器是當前運營商最常規(guī)采購的類型；對于 250um、0.9mm、2.0mm、3.0mm 類型光纖快速連接器類型應用則較少；隨著真正意義上的 FTTH 規(guī)模部署和樓內(nèi)垂直布放光纜新型纜型的出現(xiàn)，光纖快速連接器的應用將擴展到對垂直布放纜分歧芯數(shù)的端接應用上，無論是增加分路器還是直接對接分支入室皮線光纜，接頭式光纖快速連接器都有它的獨特之處?；顒舆B接器時的傳統(tǒng)做法（圖 6），采用光纖快速連接器做法（圖 7、圖 8）。 

圖 6-活動連接傳統(tǒng)處理方法


圖 7-活動連接時用快速連接器進行處理（分歧纜直接與分支入戶纜對接時情景）


圖 8-活動連接時用快速連接器進行處理（分歧纜接光分路器時情景）

 
        通過比較可以看出，采用光纖快速連接器可以無需要熔纖盤，無需尾纖，且可使配套箱體簡單化，成本可顯著降低。

2、光纖快速連接器原理結(jié)構(gòu)

        a）干式結(jié)構(gòu) 這種結(jié)構(gòu)非常簡單，優(yōu)勢在于實現(xiàn)較為容易造價低廉，但劣勢很多：對光纖直徑要求嚴格、對切割端面和切割長度要求嚴格、對加持強度要求更加嚴格；否則任何一處與產(chǎn)品不匹配都將引起參數(shù)的波動；另外，由于回波損耗指標完全依賴于光纖切割端面的情況因此產(chǎn)品的回波損耗指標比較差，對操作者熟練要求很高。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原理如下： 

        該類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可以應用于臨時光纖鏈路搶修，但不適宜用于 FTTH 接入鏈路規(guī)模使用。

        b）預埋纖結(jié)構(gòu) 預埋纖結(jié)構(gòu)采用的是在工廠將一段裸纖預先置入陶瓷插芯內(nèi)，并將頂端進行了研磨，操作者在現(xiàn)場只需要將另一端切割好光纖后插入即可；由于預埋結(jié)構(gòu)前面預埋纖工廠研磨且對接處填充匹配液，不過分依賴光纖端面切割的平整度，大大降低了對操作者熟練程度的要求；由于接頭的端面采用的是預先研磨的工藝，因此回波損耗指標好；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原理如下： 

        該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)更好的插入損耗（0.5dB 以下）和回波損耗（45dB 以上）指標，可靠性與穩(wěn)定性比較高，因此適宜于 FTTH 接入鏈路室內(nèi)節(jié)點使用。

四、xx 快速連接器介紹

        xx 光纖快速連接器產(chǎn)品為可靠的預埋纖結(jié)構(gòu)設計，產(chǎn)品操作簡單，指標穩(wěn)定可靠，已廣泛應用于江蘇、北京、廣州、香港、馬來西亞等國內(nèi)外 FTTH 接入工程。

        1、無需要特殊配套，對切割刀要求低，不需要專用切割刀；其他只需要米勒鉗等普通工具： 

        2、夾持件同時相當于定位器，無需要專用的隔位器、涂覆層處理工具： 

        3、制作過程簡易，無需特殊訓練即可輕松操作：