光纖快速連接器在FTTH中的應用

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

關鍵詞：光纖接續，光纜終結，光纜端接，干式結構，預埋纖結構。

一、光纖接續、終結、端接

a）光纖接續 光纖接續方式有兩種：

        1、熱熔接 傳統的光纜接續采用光纖熔接機，利用熱縮套管對光纖進行保護，接續損耗小，這種接續方式也成為熱熔接；多年來戶外光纖接續作業都是采用的這種方式；光纖接續是兩根光纖的對接，是一種固定連接方式；熱熔接采用的光纖熔接機核心技術至今都被國外幾家公司所壟斷（世界范圍可生產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，部分型號產品圖片及施工示意見下圖），國產熔接機的穩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。這種接續方式或習慣在 FTTH 建設中仍然可以延續應用到戶外施工段，但在狹小的室內環境中施工其效率和便利性大大降低。

        2、冷接續 在 FTTH 建設過程中，光纖機械接續技術再次被大家關注。光纖機械接續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；光纖機械接續方式也成為‘冷接續’，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。光纖機械接續的概念并不新鮮，最早的接續子可以追溯到 2001 年，用來做光纖鏈路搶修時的臨時連接，指標相對也差，接續損耗在 2dB 左右；隨著 FTTH 的開啟，近年來，產品幾經更新換代，接續指標也已經大大的提高，實際應用于 FTTH 的冷接續子不同于早期的簡易產品，接續損耗小于 0.1dB，且體積更小，重量更輕，在初期的 FTTH 試點中，這類產品一度被大家追捧。冷接續原理示意（圖 1）： 

圖 1-冷接續子原理示意

b）光纜終結

        對于光纜的終結定義如下：一根光纜到達某個節點后，對全部芯數進行（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），傳統節點多為光纜接頭盒處。 

圖 2-光纜直熔終結示意

 

        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，傳統節點多為光纜配線箱、光纖配線架。

圖 3-光纜跳接終結示意

 

        FTTH 建設中局端及室外光纜終結時的處理方式與原來并無差別，FTTB 建設模式光纜入樓后入采用區域專用光纜交接箱因此可采用傳統的方法進行主節點的處理；FTTH 施工光纜終結的特點主要體現在樓內布放光纜與入戶分支光纜對接節點的處理。FTTH 樓內布放光纜終結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處理： 

圖 4-同層多戶模式光纜終結示意

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進行端接處理，比光纜終結的范圍要窄；光纜端接意味著光纜的所有芯數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引入光纜部分直接熔接終結、部分跳接終結，跳接終結的部分的處理方式稱之為光纜端接處理；傳統的處理方式都是采用熱熔加尾纖。對于高層建筑，FTTH 樓內布線需對垂直纜進行分歧，此時，分歧出的芯數處理方式同樣包括直熔和端接兩種方式（圖 5），未分歧芯數通常采取直通的方式以減少熔接節點降低鏈路損耗。根據網絡規劃設計，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 光纖接續子

        光纖快速連接器與光線接續子產品的開發理念是一致的即：在狹小的空間內可以方便的實現光纖鏈路的開通。因此，光纖快速連接器與光纖接續子都旨在簡化 FTTH 接入室內施工。這種理念比較符合 FTTH 大規模部署應用，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子的應用各有所長。光鏈路節點處直熔固定連接時，可以采用光纖接續子進行冷接續，節點處活動連接時，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）光纖接續子尺寸不統一，傳統熔纖盤槽位卡放不匹配；

        b）光纖接續子在節約成本上不顯著，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 接入靠近用戶側使用，這也是該產品開發的初衷。對于 FTTH 接入室外光鏈路節點處理，應該仍采用傳統的熱熔接方式處理。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構光纖快速連接器實現原理。皮線光纜是 FTTH 接入室內最重要的一種纜型，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構的纜型，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 規模部署和樓內垂直布放光纜新型纜型的出現，光纖快速連接器的應用將擴展到對垂直布放纜分歧芯數的端接應用上，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構

        a）干式結構 這種結構非常簡單，優勢在于實現較為容易造價低廉，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；否則任何一處與產品不匹配都將引起參數的波動；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品的回波損耗指標比較差，對操作者熟練要求很高。產品結構原理如下： 

        該類產品結構可以應用于臨時光纖鏈路搶修，但不適宜用于 FTTH 接入鏈路規模使用。

        b）預埋纖結構 預埋纖結構采用的是在工廠將一段裸纖預先置入陶瓷插芯內，并將頂端進行了研磨，操作者在現場只需要將另一端切割好光纖后插入即可；由于預埋結構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；產品結構原理如下： 

        該產品結構可以實現更好的插入損耗（0.5dB 以下）和回波損耗（45dB 以上）指標，可靠性與穩定性比較高，因此適宜于 FTTH 接入鏈路室內節點使用。

四、xx 快速連接器介紹

        xx 光纖快速連接器產品為可靠的預埋纖結構設計，產品操作簡單，指標穩定可靠，已廣泛應用于江蘇、北京、廣州、香港、馬來西亞等國內外 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：