文| 3M中國有限公司 吳燦輝 萬靜華
近年來電信運營商采用PON技術(shù)的FTTH光纖到戶業(yè)務(wù)在國內(nèi)進(jìn)行規(guī)模部署,一些原本并不為人關(guān)注的問題開始逐漸暴露。尤其是最容易被人們忽視的最后100m的線路布放、線路施工和后期維護(hù)。
本文將圍繞蝶型光纜入戶難問題、光纖現(xiàn)場組裝連接器(冷接器件)的選擇問題、蝶型光纜在光分配箱內(nèi)是熔接還是冷接的問題等進(jìn)行分析。
所謂的最后100m,指的就是蝶型光纜入戶末端的100m,在入戶界面主要有以下四種模式,如表1所示。蝶型光纜入戶的具體描述如圖1所示。
圖1 蝶型光纜入戶的具體描述
蝶型光纜入戶施工難是普遍問題,特別在FTTH舊樓改造、ADSL平移FTTH時。對于美觀度要求不高的舊樓,入戶難度小,明線入戶、架空入戶、穿墻入戶都可。如何保持美觀度的同時達(dá)到光纖入戶的目的,成為舊樓FTTH改造的最大難點。
為此,我們總結(jié)了一些解決方法。
(2)美化線槽明線入戶:適用無暗管入戶,但用戶有美觀要求的已建住宅。
室內(nèi)采用能保證皮線光纜彎曲特性的美化線槽,用高效能的雙面膠帶粘貼,沿頂角線布放,如圖2所示。
圖2 室內(nèi)美化線槽布線
(3)新型的美化光纜入戶:新型的美化光纜可以無需線槽和碼釘,設(shè)計美觀,布放靈活。能夠適合室內(nèi)各種場景,如乳膠漆墻面、木板、大理石、玻璃和瓷磚等,而且有很好的美化效果,是未來入戶光纜的方向。
表1 蝶型光纜入戶的主要模式
根據(jù)經(jīng)驗,一定要選擇質(zhì)量好的蝶型引入光纜。因為在光纜的布放當(dāng)中會遇到各種各樣的拉力和摩擦力,蝶型引入光纜的質(zhì)量往往會對工程的測試驗收和后期維護(hù)造成重大影響。另外,規(guī)范的施工也是工程質(zhì)量的有效保證。
當(dāng)前,在絕大部分運營商的FTTH項目中,都采用在入戶側(cè)(樓道光纖分配箱至住宅多媒體箱或入戶光纖面板)布放蝶型光纜的模式。隨之采用現(xiàn)場組裝型的光纖連接器成端入戶蝶型光纜,幾分鐘就可以現(xiàn)場組裝一個單模的光纖現(xiàn)場連接器(也叫光纖冷接插頭)。
但在具體項目實施過程中,現(xiàn)場施工人員反饋了不少現(xiàn)場組裝型的光纖連接器在實際施工中遇到的問題,其中最主要的是:
(1)現(xiàn)場組裝型的光纖連接器的一次操作成功率低。
經(jīng)過一年多的學(xué)習(xí),社團(tuán)里的大部分社員都能完整地刻出一方印章,姜佳同學(xué)還獲得過一等獎。社團(tuán)里的新成員都很羨慕哥哥姐姐能代表學(xué)校參加區(qū)里的比賽,紛紛鉚足了勁兒練習(xí),連放暑假了還要求在學(xué)校里繼續(xù)學(xué)習(xí)篆刻。
(2)現(xiàn)場組裝型的光纖連接器在現(xiàn)場測試的插入損耗值高于行標(biāo)0.5dB。
(3)現(xiàn)場組裝型的光纖連接器初次組裝性能符合要求,但過一段時間后性能下降而不達(dá)標(biāo)。
這主要有兩個原因:一是現(xiàn)場組裝型的連接器廠家很多但良莠不齊,低成本、低質(zhì)量的產(chǎn)品導(dǎo)致故障率高,有些產(chǎn)品甚至是無廠家Logo、無質(zhì)量、無售后服務(wù)的三無產(chǎn)品;另外一個是操作人員培訓(xùn)不夠,不規(guī)范操作。
其中光纖現(xiàn)場組裝型連接器良莠不齊有幾個原因:
(1)產(chǎn)品本身技術(shù)設(shè)計不過關(guān),對施工要求高,尤其是直通型無研磨的連接器。
(2)因為競爭激烈,成本低導(dǎo)致材料和工藝不達(dá)標(biāo)。
(3)生產(chǎn)管理不到位,沒有很好地控制不良率。
下面在技術(shù)上針對現(xiàn)場組裝型連接器的兩種主要類型進(jìn)行分析。當(dāng)前現(xiàn)場組裝型的光纖連接器分為:預(yù)埋型連接器和直通型無研磨連接器兩類。
生產(chǎn)過程中,在陶瓷芯前段預(yù)埋一小段裸纖,且端面經(jīng)過精密的研磨處理和檢驗。現(xiàn)場對用戶光纜的光纖端面進(jìn)行切割,并通過內(nèi)置對準(zhǔn)機(jī)制和預(yù)埋裸纖機(jī)械相連接。連接點處有出廠時預(yù)置的高性能光纖匹配液,大大減少光衰。如圖3所示。
圖3 預(yù)埋型連接器結(jié)構(gòu)圖
預(yù)埋型的現(xiàn)場組裝型光纖連接器的現(xiàn)場操作:入戶光纜的光纖與預(yù)埋光纖在鋁合V型槽金屬器件內(nèi)部實現(xiàn)機(jī)械接續(xù),連接器在現(xiàn)場組裝的過程中無需注膠、研磨。
生產(chǎn)過程中,陶瓷芯中心完全貫通。現(xiàn)場對用戶光纜的光纖端面進(jìn)行切割,直接插入陶瓷芯,端面在現(xiàn)場不再經(jīng)過研磨和檢驗。如圖4所示。
圖4 直通型連接器結(jié)構(gòu)圖
直通型無研磨現(xiàn)場組裝型光纖連接器的現(xiàn)場操作:現(xiàn)場切割且未經(jīng)研磨的光纖直接插入器件,直接與其他連接器進(jìn)行對接。
3M研發(fā)中心實驗室分別對預(yù)埋型和直通型無研磨的連接器樣品進(jìn)行了縝密的實驗和分析,總結(jié)了以下主要三種情況:
(1)預(yù)埋型連接器的端面,工廠研磨的光纖端面如圖5所示。
圖5 預(yù)埋型連接器的端面圖
相關(guān)說明:圖5中上面的兩組圖是纖芯端面二維圖;顯示陶瓷芯端面高度和同心度的偏差。下面的兩組圖是纖芯端面三維圖,顯示纖芯端面的粗糙度。
(2)直通型無研磨器件A型
通過觀察發(fā)現(xiàn):由于是現(xiàn)場切割光纖,未經(jīng)研磨,光纖端面極不平整,如圖6所示。
圖6 直通型無研磨器件A型的端面圖
(3)直通型無研磨的器件B型
通過觀察發(fā)現(xiàn),未發(fā)現(xiàn)光纖端面。分析原因:由于光纖端面和陶瓷芯的端面發(fā)生了偏移,如圖7所示。
圖7 直通型無研磨器件B型的端面圖
經(jīng)過分析,直通型無研磨連接器穩(wěn)定性差的根本原因在于直通型無研磨器件端面無研磨,操作對人員和工具的要求高。
一般而言,符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的連接器,端面必須經(jīng)過4~5道不同研磨工藝。預(yù)埋型的現(xiàn)場連接器,由于端面經(jīng)過預(yù)研磨和檢驗,可以較好地與其他標(biāo)準(zhǔn)連接器耦合,且性能穩(wěn)定。
而直通型無研磨的現(xiàn)場連接器,因為現(xiàn)場施工的切割刀質(zhì)量、操作手法等不確定因素,導(dǎo)致端面的光學(xué)物理參數(shù)無法得到保證。光纖端面不經(jīng)過研磨,且無法進(jìn)行現(xiàn)場檢驗,與連接器耦合的效果會差一些。
即使部分直通型無研磨的現(xiàn)場連接器能通過初次安裝的部分光學(xué)、機(jī)械性能測試,但穩(wěn)定性和重復(fù)性差,同時,高低溫循環(huán)和重復(fù)插拔等性能較之預(yù)埋型的器件不穩(wěn)定。
隨之帶來的結(jié)果就是初裝成功率低,在規(guī)模部署中會存在故障及返修率高的風(fēng)險。直通型無研磨的現(xiàn)場連接器已經(jīng)在FTTH規(guī)模布放的省份暴露出初裝成功率低、反復(fù)故障等問題,為當(dāng)?shù)剡\營商帶來極大的困擾。
所以,預(yù)埋型現(xiàn)場連接器從技術(shù)設(shè)計上和性能上優(yōu)于直通型無研磨的現(xiàn)場連接器。FTTH規(guī)模布放時挑選優(yōu)質(zhì)的預(yù)埋型光纖現(xiàn)場連接器,然后加強各操作人員的系統(tǒng)培訓(xùn)會起到事半功倍的效果。
傳統(tǒng)的熔接方案是各入戶蝶型光纜在熔纖盤內(nèi)與2mm或3mm黃色圓形尾纖(SC或FC接頭)熔接。SC或FC尾纖插頭再插到法蘭盤上跟光分路器對接。熔接后的尾纖不易盤纖,長度不可控,施工難度大,而且多個熔纖盤堆疊占據(jù)了箱體大部分空間,容易出故障且不便于以后管理維護(hù)。熔接現(xiàn)場如圖8、圖9所示。
圖8 分光箱內(nèi)熔接圖
改進(jìn)方案:在光分配箱內(nèi),蝶型光纜通過光纖現(xiàn)場活動連接器(SC或FC)成端后跟光分路器對接。這樣減少了大量的黃色尾纖、熔纖盤、熔纖管還有熔接操作。采取這種冷接方案方便簡潔,占據(jù)空間小,施工容易,便于維護(hù)。若采用插片式光分配箱更簡潔美觀,且易于維護(hù)擴(kuò)容,如圖10所示。
圖9 分纖箱內(nèi)熔接圖
所以,皮線光纜在光分配箱內(nèi)成端使用高質(zhì)量光纖現(xiàn)場活動連接器(FC或SC)現(xiàn)場成端的冷接方式更好。
圖10 冷接插頭用于插片式分光箱
綜上所述,雖然FTTH光纖線路布放工程難,難在于最后100m線路既與干線光纜不同,也與銅纜不一樣,仍然是通信工程的一種。只要我們在原有的工程經(jīng)驗基礎(chǔ)上,進(jìn)行探索和積累,運用創(chuàng)新的方法方式,必定能夠克服種種困難,形成一套行之有效的工程規(guī)范,為寬帶信息化建設(shè)服務(wù)。