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近年來,隨著光纖到戶(FTTH)的日益普及,在FTTH的現場施工過程中,許多原先不太顯眼的技術問題逐漸演變成FTTH大規模發展的制肘和障礙,尤其在被稱為光纖入戶最后一公里的皮線光纜接續領域更是如此。
1.FTTH光纜接續的現狀
光纜接續通常分為機械式接續和熔接機熱熔接續兩種方式。熱熔接續熔接損耗小,一次成型,但設備價格昂貴,對操作環境要求較高。雖然近年來熔接機的價格不斷下降,但進口熔接機仍要2萬多,國產熔接機便宜也要1.5萬元左右。在FTTH建設場景中,靠近用戶端的光纜接續具有接續點分散、芯數小、數量大、施工條件惡劣等特點,當用戶數量快速增加時,熱熔接續的缺陷就更加明顯,難以滿足用戶短時間內開通服務的要求。
機械式光纖接續又稱為光纖冷接,它不需要光纖熔接設備,通過簡單的壓接工具,利用機械連接技術實現單芯或多芯光纖的成端接續。冷接成端具有便捷、高效、施工成本低等優點,尤其適合于在樓道高處、狹小空間、照明不足、現場取電不方便等場合進行施工。
目前冷接技術已基本取代了傳統熱熔在用戶側和樓道內的使用,但實際應用過程中存在的問題仍然不少,大多數業內專家公認的問題和原因包括:1、劣質切割刀的廣泛使用,造成現場光纖切割表面的質量缺陷。2、預置光纖連接器的先天不足,即無法全方位確認接續質量。3、連接器廠家多以抄襲為主,對冷接續產品的認識只停留在表面,沒有一套切實可行的質量保障體系等等。

2.光纖冷接的類型與比較
光纖冷接成端按照所使用的現場組裝活動連接器插頭是否預置光纖可分為預埋式冷接和非預埋(直通)式冷接,兩種連接器性能各有優劣,對比如下:
(1)預埋型
預埋式連接器一般由一段研磨好端面的光纖、V型槽、匹配液等部分組成,接續點設置在連接器內部,現場施工時需要對用戶光纜的光纖端面進行切割,再通過內置對準機構將入戶光纜的光纖與預埋光纖在鋁合金器件內部實現機械接續,連接器現場組裝的過程中無需注膠、研磨。
優點:連接器插頭端面可以保證是符合行業標準的研磨端面,可以滿足端面幾何尺寸如頂點偏移、光纖凹陷與凸出、曲率半徑等要求,現場操作簡單。
缺點:匹配液容易流失、變質,影響使用壽命,V型槽壓緊處可能發生變化,后期維護麻煩、成本較高。
(2)非預置(直通式)
非預置光纖連接器接續點在連接器表面,陶瓷芯完全貫通,不需要在V型槽進行光纖對接,不需要匹配液,只需將切割好的裸纖插入陶瓷芯,用緊固裝置加固即可。
優點:內部無接續點和匹配液,不會由于匹配液的流失而影響使用壽命,也不存在因使用時間過長導致匹配液變質等問題。檢測和維護簡單,成本低廉。
缺點:插頭端面未經研磨,幾何尺寸無法滿足行業標準的要求,損耗大,參數穩定性差。
通過以上分析比較表明,直通型現場組裝光纖連接器穩定性稍差的根本原因并非其產品設計的不合理,而是在于現場操作缺少了對光纖端面的研磨環節。
一般而言,符合行業標準的連接器,端面必須經過粗磨、精磨和拋光的研磨工藝。預埋型現場連接器由于其光纖端面經過預研磨和檢驗,可以較好地與其他標準的連接器耦合,且性能穩定;而直通型現場連接器因為現場施工時光纖端面不經過研磨,且無法進行現場檢驗,必然導致連接器耦合的效果會差一些。
針對這種情況,河南華創通信設備有限公司經過多年深入調研、精心研發,推出了專門用于FTTH皮線光纜冷接成端的便攜式現場快速研磨設備——HY-70光纖速磨成端器,為FTTH皮線光纜接續增添了一種可供借鑒的新思路、新方法,值得業界參考、推廣。
3.光纖現場速磨成端技術應用
FTTH皮線光纖接續需要的是高質量、初期投入小、便攜、可靠、易于操作、施工效率高的產品,隨著各種非預埋(直通)式現場組裝光纖連接器產品的日漸豐富和成熟,目前非預置冷接成端接續因其易操作、成本低已逐漸取代熱熔和預埋式冷接,成為FTTH光纖接續的主流技術。
目前市面上普通的光纖研磨機主要用來生產光纖跳線、尾纖、預埋短插芯等,大都比較笨重,攜帶不方便,通常中間還需要多次更換砂紙才能實現最終研磨效果,花費時間較長,要想使用傳統研磨技術在綜合布線施工現場或新建大樓的光纖末端制作成端幾乎是不可能的;而現場快速研磨設備——光纖速磨成端器的出現,為高質量的冷接成端接續提供了可靠的技術保證。HY-70光纖成端器體積很小,方便攜帶,重量只有2kg左右,僅相當于普通研磨機的十分之一不到,同時具有三個研磨盤,中間無需更換砂紙即可一次完成光纖端面的粗磨、精磨、拋光,可以輕松實現入戶皮線光纜單芯制作,制作一個光端僅需大約2分鐘,非常適合于FTTH光纖成端接續現場操作。
另外,HY-70光纖成端機采用了配套的直通式專用連接器,在很大程度上解決了普通光纖快速連接器存在的種種缺陷。首先,普通光纖連接器是依靠塑料夾持來實現簡單的機械式對接,光纖端面極易出現松動變形,損耗大,抗拉力小,返修率高,而成端器專用連接器則是通過固化膠把光纖固定在陶瓷插芯內部,穩定性與抗拉力均大大提高;其次,由于光纖直接穿過成端器專用連接器,唯一的斷面經過現場研磨成端,內部沒有接續點,也無需匹配液,衰耗減小,只要當時接續足夠好,后期維護的必要性相對較小,即使當時沒有接續好,還可通過放大鏡或故障定位儀檢測、判斷是接續的問題還是端面遭到污染的問題,由于內部無接續點,插芯端面遇到灰塵、受潮、進水時,可進行表面清洗,故障易于處理,有效降低了運營商后期維護的壓力和成本。
HY-70速磨成端器的操作流程非常簡單,即學即會:首先用專業剝線鉗將皮線尾纖剝成裸纖,涂上固化膠后穿過直通式的光纖快速連接器,再使用固化燈快速固化,讓光纖與陶瓷插芯緊密結合,然后用專用切割筆切除多余的光纖,將連接器插入成端器相應接口,對連接器光纖端面進行粗磨、精磨、拋光,整個過程只需2分鐘左右,就能制作出一個平整、光滑、通透的光纖端面。
4.成本及技術參數對比
根據儀器損耗情況與直接耗材費用成本,傳統的熱熔技術、預置冷接技術與應用HY-70光纖成端器的速磨技術,完成10萬戶安裝所需費用,對比如下:
A.熱熔技術
總額=(儀器損耗費用+耗材)×100000×2=(0.28+6.1)×100000×2=1276000(元)
(損耗費用為:電極600元/對/5000芯、切割刀刀片1200元/片/10000芯、切割刀壓墊400元/套/10000芯;耗材為6元/芯的熱熔尾纖和0.1元/個的熱縮管)
B.冷接技術
總額=(儀器損耗費用+耗材)×100000×2=(0.16+11)×100000×2=2232000(元)
(損耗費用為:切割刀刀片1200元/片/10000芯、切割刀壓墊400元/套/10000芯;耗材為11元/個的光纖冷接子)
C.HY-70速磨技術
總額=(儀器損耗費用+耗材)×100000×2=(0.12313+4.5)×100000×2=924626(元)
(損耗費用為:固化劑30元/10000芯、砂紙1.8元/套/15芯、擦拭布0.078元/600芯;耗材為4.5元/個的光纖成端子)
5.試用驗證及推廣
該產品已通過工業和信息化部郵電工業產品質量監督檢驗中心在曲率半徑、定點偏移、光纖凹陷與凸出、插入損耗、回波損耗、抗拉力等方面的各項檢驗,并獲得了6項實用新型專利授權和2項發明專利。通過河南電信、河南聯通及河南鐵通等多家運營企業的現場裝機和測試,各項網絡測試數值完全符合要求,性能穩定,抗拉力強,其操作的簡便高效也得到了FTTH一線裝維人員的歡迎和好評。
綜上所述,光纖現場速磨成端技術為FTTH皮線光纜接續領域提供了嶄新的思路和快捷高效的解決方案,不僅降低了運營商FTTH的施工及維護成本,同時還能減少損耗,使非預置冷接的施工質量得到進一步提升。如果能得到大面積推廣應用,將會促進我國FTTH光纖入戶工程的迅速普及,對提高通信接入網的質量和電信用戶的滿意度也將起到積極的推動作用。

