光局域网中现场端接技术的选择

文｜美国康宁公司Sara Chase著 金媛媛 译

过去几十年中，随着光纤端接技术的发展，连接器的安装变得更加容易。多种技术应用在光纤现场端接方案中，最常用的现场端接技术包括无需树脂、无需研磨的快速端接，现场注胶/研磨端接，尾纤熔接三种方式。何时采用何种端接技术是个挑战，因为这将是客户降低成本并优化资源运用必须要考虑的。

当项目需要指定连接器的时候，端接方法的利弊必须结合安装环境一同来考虑。理解这些基本要素可以帮助我们做出更明智的决定。这些因素包括连接器的性能、工具及耗材、安装环境和整体费用等。

1 无需树脂、无需研磨的快速端接

康宁光缆系统在10多年前发明了无需树脂、无需研磨现场端接技术（NENP），并一直致力于这项技术的不断完善。NENP接头在安装时不需要使用树脂，无需研磨端面，工厂预研磨的端面经过精确控制，质量接近完美。现场光纤被工厂预置光纤所取代，如图1所示。

图1 无需树脂、无需研磨的快速端接

无论对初装者或熟练者来说，此端接方式都是最快、最简单的现场端接方式。安装过程开始，准备好现场光纤，剥去包层，露出裸露的玻璃芯，一旦光纤被清洁干净，就可以使用精密的切割刀来切割光纤，将现场光纤插入连接器直到与工厂预置光纤触碰并连接到位，通过旋转压接旋钮固定光纤。一般情况下，使用安装工具握住连接头，只需按下按钮即可加载和定位接头。有些NENP安装工具还能提供实时反馈指示端接是否成功。

2 树脂研磨接头

树脂研磨接头（EP）是另一种常用的端接方式。这种连接头使用树脂将现场光纤与插芯內空相连，然后手工研磨端面。最常用的EP连接头采用高温、环氧热固化烘烤技术。热加工连接头使用高温来固化树脂，耗时几分钟。环氧树脂研磨连接器使用两部分树脂来进行端接，连接头内置一部分树脂，光纤头上预留一部分树脂作为活化剂，环氧树脂连接头的固化时间约需一分钟。

端接环氧树脂研磨连接器很大程度上依赖于安装者的技术水平，对初装者来说是个挑战。在安装环氧树脂研磨连接器前，安装者需进行一系列培训和练习，才能制造出符合标准并性能一致的连接器。在开始端接环氧树脂研磨连接器前，必须将连接器套管内插入一部分树脂，然后将待端接的光缆剥开，进行清洁。如果连接器是环氧树脂材质，则将裸露的光纤涂上活化剂并插入到连接器。如果它是一个热固化连接器，光纤将被插入连接器并放置在烤箱使树脂固化。树脂被固化后，将套管外多余的光纤切割掉。最后一步是采用夹具和集中不同的抛光片来进行端面研磨，手工研磨连接器依赖于制造商的指示和安装者的技术和经验。

3 尾纤熔接

尾纤熔接是光纤端接中另一种常用的熔接方式。可在熔接托盘中完成现场光纤和工厂预制尾纤的熔接，如图2所示。

图2 尾纤熔接

尾纤一端有一个或多个工厂研磨的连接器，接头由工厂完成端接，因此最大程度地保证了高品质，另一端是裸纤。当熔接尾纤时，安装者需要熔接机、熔接盘和熔接保护材料如热缩材料及其他硬件。尾纤熔接的第一步是将现场光纤及尾纤安全固定在熔接盘上，然后用熔接机将现场光纤和尾纤的裸纤端进行熔接，熔接处固定在熔接盘，将熔接盘置入配线架中完成熔接。

4 需要考虑的因素

在项目现场进行端接方案的选择时，需要考虑下列因素，每种因素所占比重需根据项目具体情况及需求来定。提前了解这些因素将帮助安装者更有效地选择适合该安装场景的端接类型。这些因素包括连接器性能、安装空间和环境、设备需求及总费用等。

成功的光缆安装必须按照工业标准来执行。系统是否能通过衰减和损耗测试，连接器性能将占很大比重。上述三种常用端接方法，在遵守康宁标准安装流程情况下，每对连接器最大插入损耗为0.5dB，但不是每种端接方式都能保证连接头的最佳损耗。还有，光纤连接器的反射对不同的方法也是不尽相同的，NENP和尾纤熔接的连接头由于是工厂研磨，因此具有更完美的端面性能。当安装EP连接头时，即使安装者比较有经验，仍不能保证所有连接头的端面性能均符合连接头损耗的工业标准。

可以确信的是更多的应用环境将依赖于连接器的反射性能，而不是其他的性能要求，高速率通信系统就是这样一类的应用环境。当前运行良好的系统，可能在升级到更高速率时而失败，这可能就是过高的连接器的反射或者莫代尔噪声所导致。因此，如果需要建设高速率系统，达到1Gbit/sec以上， 就应该选择NENP或尾纤端接的方式。同样，如果需要安装较低反射的单模系统连接器，比如APC接头，则同样选择NENP或尾纤端接的方式，因为APC接头不能在现场研磨。

5 安装中遇到的问题

在选择哪种连接方式时，安装难易程度也是重要的考虑因素。不同的端接方法需要不同等级的技能，所需技能等级决定培训初装者及完成端接所需要的时间。相比较其他端接方式，NENP连接器不需要安装者有较高的操作技能，只需最短的人员培训时间和设备安装时间，仅仅几个小时即可完成NENP连接头的操作培训，初装者只需几分钟即可完成NENP连接头端接。而手工研磨连接头或熔接盘布线技巧难度较大，需要耗费更的多时间进行培训。一个有经验的操作工安装一个EP连接头需时5分钟，2～3分钟能完成尾纤熔接。如果安装人员经验不够丰富，最好选择NENP端接方式，这是最简单易学的现场端接方式。若安装商都是训练有素且时间紧迫的项目，尾纤熔接和NENP熔接都是可选的方案。尾纤熔接是一个连续性的安装过程，相对而言，NENP是并行过程，因此在效率方面会更高一些。

选择端接方式时，安装环境也是一项重要的决定因素。如果需要在房间内进行大量的连接器安装，那么，对于EP和尾纤熔接来说，都需要一些工作空间，比如一张桌子，NENP、EP或尾纤熔接比较容易完成。但是，如果在恶劣环境下进行安装，或每个站点只需端接几个连接头，则需要选择NENP端接，因为NENP端接几乎不需要大大的空间即可完成安装。

6 设备和费用

另一个需要重点考虑的因素是选择端接方式时对设备的需求，任何端接方法都需要工具包或者熔接机。如果安装者已经拥有端接所需的设备，他们会更愿意使用该端接方法，因为他们只需要购买耗材即可完成。初期的成本主要是用于尾纤熔接的熔接机与NENP和EP的工具包，相对而言，熔接机的初期成本远远高于连接器的安装工具，当然也可选择租用设备来降低成本。同时，安装还需耗费额外的材料费用，但NENP端接无需耗材；EP端接需要树脂和研磨片，烘炉或其他加热设备；尾纤熔接时，需要购买每个接头所需的连接保护材料，并且配备熔接托盘，这些都增加了材料和固定资产（例如储存架空间）的成本，并将导致安装总成本的增加。

选择的端接方式的成本也是另外考虑的因素，对比单个连接器或尾纤而言，EP连接器费用较低，NENP端接和尾纤熔接费用较高；但是，端接的整体费用并不是一些单独的部件费用所考虑的，这是因为，所有以上讨论的因素将影响整体费用，因此在选择端接方式时必须综合考虑，设备、耗材、培训和安装时间等都将被计入端接的整体费用中。

多种因素决定了端接方式，表1总结了三种现场端接所需要的条件。选择NENP、EP或尾纤熔接取决于对连接器性能的需求、操作工的熟练程度、是否具有安装工具、端接完成时间规定和整体费用等。

综合考虑上述因素并做出合适的选择，将会使光缆系统的安装者、最终使用者及管理者更加受益。

表1