同星光電CTO：光纖現(xiàn)場(chǎng)連接器面臨的危機(jī)

        今日訊石收到浙江同星光電科技有限公司CTO 何在新發(fā)來(lái)特稿，與大家分享：

        2011年，是我國(guó)的FTTH建設(shè)大年。光纜使用量占據(jù)全球60%，現(xiàn)場(chǎng)連接器占到全球使用量的70%，保守估計(jì)全國(guó)成端使用量達(dá)到2000萬(wàn)只。作為處于物理光網(wǎng)絡(luò)的最后一個(gè)連接節(jié)點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)連接器業(yè)已成為主流成端技術(shù)。福耶？禍耶？一時(shí)我們還難下定論，但可以肯定的是：這個(gè)帶有一定技術(shù)門(mén)檻，但技術(shù)領(lǐng)域又相對(duì)單一（機(jī)械）的新興子領(lǐng)域，近兩年來(lái)可謂招蜂引蝶，稍有嗅覺(jué)的小資本紛紛蜂擁而至。但風(fēng)險(xiǎn)也是“隨風(fēng)潛入夜”，為我國(guó)的FTTH網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)無(wú)窮的隱患，無(wú)聲地布下地雷陣。

　　非預(yù)置光纖現(xiàn)場(chǎng)連接器大行其道原因何在？

　　最讓光通信行業(yè)者覺(jué)得不可思議的是，所謂非預(yù)置型現(xiàn)場(chǎng)連接器（俗稱直通型現(xiàn)場(chǎng)連接器）居然進(jìn)入我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)！在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中更是大行其道，究其原因，有以下兩點(diǎn)：

　　首要原因在于國(guó)內(nèi)廠家的認(rèn)識(shí)局限，我們研究光連接器的歷史發(fā)現(xiàn)，我國(guó)從來(lái)就沒(méi)有一個(gè)光連接器的真正發(fā)明，光連接器從70年代愛(ài)立信的熔接到法國(guó)人發(fā)明機(jī)械V槽連接，到80年代日本NTT突破性的FCSC連接器，再到國(guó)際上已處于主導(dǎo)的美國(guó)LUCENT發(fā)明的LC連接器，均未見(jiàn)我國(guó)身影。光連接器本質(zhì)還是一個(gè)光學(xué)器件，我國(guó)廠家長(zhǎng)期定位在生產(chǎn)組裝，導(dǎo)致廠家潛意識(shí)里認(rèn)為光連接器是個(gè)純機(jī)械產(chǎn)品。

　　大家耳熟能詳?shù)墓膺B接器的插損和回?fù)p竟然在我國(guó)業(yè)內(nèi)理解不深入，不全面，特別是回波損耗更是被人忽視。國(guó)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)連接器的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)廠家意識(shí)不到回波損耗的意義，直接導(dǎo)致“無(wú)視”回波損耗，甚至為企業(yè)之利，攻擊預(yù)置型現(xiàn)場(chǎng)連接器用于折射率補(bǔ)充的技術(shù)。

　　我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)連接器和冷接子研發(fā)歷程，國(guó)內(nèi)最早從事現(xiàn)場(chǎng)連接器研發(fā)的是武漢郵電科學(xué)院然后是南京普天和同星光電，它們?cè)缙诰芾в趪?guó)內(nèi)基礎(chǔ)工業(yè)，材料和亞微米機(jī)械加工技術(shù)，研發(fā)進(jìn)度緩慢；國(guó)內(nèi)部分小機(jī)械廠家在和這些公司合作工作中，捕獲到市場(chǎng)信息，直接跳過(guò)技術(shù)瓶頸—預(yù)置光纖和工程光纖在V槽中的對(duì)接，開(kāi)發(fā)出“非預(yù)置”現(xiàn)場(chǎng)連接器。非預(yù)置就是將光纖直接穿越連接器，在陶瓷端面對(duì)齊，然后壓緊光纖。

　　“非預(yù)置”現(xiàn)場(chǎng)連接器的本質(zhì)就是一個(gè)被運(yùn)維使用了數(shù)十年的裸纖適配器，其技術(shù)本質(zhì)就是利用陶瓷插芯的高精密內(nèi)孔來(lái)限位光纖，這種利用陶瓷插芯來(lái)限位光纖的技術(shù)絕對(duì)是多快好省的技術(shù)，但有幾個(gè)問(wèn)題無(wú)法規(guī)避：

　　光纖在陶瓷插芯中沒(méi)有固定，（常規(guī)的尾跳纖，光纖是被用膠固化在插芯中的）這勢(shì)必導(dǎo)致光纖有微小的自由度，這如何保證要求光纖的穩(wěn)定對(duì)中呢？

　　端面沒(méi)有研磨，光纖對(duì)中要求的機(jī)械幾何尺寸沒(méi)有保證，就是我們平常所說(shuō)的3D指標(biāo)沒(méi)有保證，單純依靠切割刀切割的光纖端面無(wú)法保證光纖耦合效率。

　　回波無(wú)保證，切割的光纖端面會(huì)極大增加的菲涅爾反射，使通訊線路中的回波損耗增大上萬(wàn)倍，嚴(yán)重影響到光端機(jī)激光器的發(fā)射信號(hào)，損害通訊質(zhì)量，降低網(wǎng)絡(luò)覆蓋距離。

　　非預(yù)置光纖現(xiàn)場(chǎng)連接器是在光學(xué)原理都沒(méi)弄清楚的情況下，利用關(guān)注度不對(duì)稱，忽悠了全國(guó)運(yùn)營(yíng)商。

　　非預(yù)置光纖現(xiàn)場(chǎng)連接器在國(guó)內(nèi)大行其道的第二個(gè)重要原因在于運(yùn)營(yíng)商對(duì)CAPEX的過(guò)度關(guān)注，加上項(xiàng)目建設(shè)的緊迫性，對(duì)處于PON網(wǎng)絡(luò)中重要的現(xiàn)場(chǎng)連接器甄選不嚴(yán)，重視不夠；發(fā)達(dá)主流國(guó)家采用的預(yù)置光纖來(lái)連接器，性能優(yōu)異，但成本過(guò)高，運(yùn)營(yíng)商為降低CAPEX急需大量采用低成本的現(xiàn)場(chǎng)連接器。歷史的機(jī)遇給了非預(yù)置型現(xiàn)場(chǎng)連接器這個(gè)黃金般得窗口。單這種忽略處于下級(jí)OPEX的建設(shè)模式，最終會(huì)導(dǎo)致很高中國(guó)FTTH運(yùn)營(yíng)成本。

　　根據(jù)在工信部質(zhì)檢中心實(shí)際檢測(cè)及各地運(yùn)營(yíng)商招標(biāo)測(cè)試及實(shí)際應(yīng)用情況，出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的較多的產(chǎn)品就有光纖現(xiàn)場(chǎng)連接器。中國(guó)電信科技委主任韋樂(lè)平曾表示：“本以為FTTH能節(jié)省維護(hù)成本，誰(shuí)知OPEX不降反升?，F(xiàn)在看來(lái),中國(guó)電信的FTTH質(zhì)量問(wèn)題太多，而且極大部分問(wèn)題都出在ODN上。”

　　我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)連接器綜合風(fēng)險(xiǎn)分析

　　事實(shí)上，我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)連接器的問(wèn)題不僅僅是錯(cuò)誤的選擇了非預(yù)置光纖現(xiàn)場(chǎng)連接器的問(wèn)題，近年各廠家陸續(xù)推出的預(yù)置光纖現(xiàn)場(chǎng)連接器的問(wèn)題也不少。

　　首先，產(chǎn)品性能參差不齊故障率高，故障率高的根本原因在于現(xiàn)場(chǎng)連接器的核心V槽精度不要導(dǎo)致，雖然我國(guó)各生產(chǎn)廠家陸陸續(xù)續(xù)學(xué)習(xí)到美國(guó)日本V槽的材料和機(jī)械成型技術(shù)，并掌握和核心的工藝技術(shù)，但依然不能像日本住友等廠家研發(fā)自己的V槽材料和成型零件的注塑設(shè)備的深度，市面常規(guī)的材料和成型設(shè)備是0.01mm米級(jí)的設(shè)備，在制造亞微米級(jí)別的的V槽零件時(shí)，是無(wú)法保證批量的穩(wěn)定性的。這種不穩(wěn)定性注定現(xiàn)場(chǎng)連接器在工程網(wǎng)絡(luò)中的高故障率。

　　其次，使用壽命短，可靠性低。國(guó)內(nèi)V槽均采用了塑料材料，普通的塑料材料的蠕變特性和吸水性都將在時(shí)間軸上反映出V槽尺寸的變化，這種變化將累計(jì)應(yīng)力，改變光纖對(duì)中耦合，使光學(xué)性能異化。所以筆者在日本參觀拜訪時(shí)，發(fā)現(xiàn)他們最關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)連接器的是材料可靠性，對(duì)V槽零件的塑料材料的研究是現(xiàn)場(chǎng)連接器的核心。網(wǎng)絡(luò)管道是運(yùn)營(yíng)商最重要的資產(chǎn)，NTT明白現(xiàn)場(chǎng)連接器可靠性和壽命的重要型，對(duì)基礎(chǔ)材料的驗(yàn)證性研究的極端重視就不難理解。

　　損耗大，縮短覆蓋距離?，F(xiàn)場(chǎng)連接器的“營(yíng)銷數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)廠家自測(cè)數(shù)據(jù)工程數(shù)據(jù)”相差懸殊，現(xiàn)場(chǎng)連接器的名稱里就要“現(xiàn)場(chǎng)”兩字，所以工程數(shù)據(jù)是我們考核的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)實(shí)是我國(guó)的現(xiàn)場(chǎng)連接器工程數(shù)據(jù)很差，很多達(dá)到了1dB以上，嚴(yán)重的縮短了PON的傳輸距離，增大了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。

　　再次，有標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)規(guī)范，沒(méi)定義到快接真正的內(nèi)涵，工程性定義太少，導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)商工程困難，操作很難統(tǒng)一規(guī)范。

　　我國(guó)對(duì)信息面板制定規(guī)范時(shí)，時(shí)間局促，對(duì)采用86標(biāo)準(zhǔn)有稍許不完善的地方。美國(guó)和日本都有鑒于光纖彎曲的特殊性，采用了與電（強(qiáng)電和弱點(diǎn)）不同的規(guī)范，我國(guó)FTTH和電信息插座采用了和電相同的86標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)連接器在皮線上成端后，盤(pán)存空間異常局促，很難保證有一個(gè)合理的彎曲半徑，加上我國(guó)皮線所用的塑料材料較差，將很難保證現(xiàn)場(chǎng)連接器皮纜的30年使用壽命，給FTTH帶來(lái)質(zhì)量隱患。

　　(三)適應(yīng)PON技術(shù)演進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)連接器技術(shù)

　　1、現(xiàn)有PON不能滿足未來(lái)對(duì)帶寬的需求，EPONGPON僅僅能提供2G的帶寬，未來(lái)三網(wǎng)融合帶來(lái)的IPTVHDTV大型互聯(lián)網(wǎng)游戲以及物聯(lián)網(wǎng)的接入，光傳感光網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控……帶寬需求每5年將增加一個(gè)量級(jí)。根據(jù)中期預(yù)測(cè)，每戶帶寬將達(dá)到100M。代表下一代PON的接入技術(shù)的WDM-PONNGPON的運(yùn)用會(huì)增加。

　　2 、下一代PON的演進(jìn)呈現(xiàn)四個(gè)特點(diǎn)：

　　高速率，10G甚至更高；

　　大分光比1:1281:256的分路器將用于PON網(wǎng)絡(luò)中；

　　多波長(zhǎng)，WDM-PON的介入，將會(huì)在PON中引入波分的器件。

　　我們知道網(wǎng)絡(luò)的“云管端”的觀念，其中“管”是運(yùn)營(yíng)商最寶貴的資源，管道很難建設(shè)，這涉及到市政街道城管物業(yè)住戶多層級(jí)的交涉溝通；也涉及到光纜無(wú)源器件配線架等多個(gè)類型的廠家供應(yīng)；還涉及到復(fù)雜的工程設(shè)計(jì)規(guī)劃和施工，是運(yùn)營(yíng)商最頭疼的問(wèn)題。兩端設(shè)備容易建設(shè)，特別是局端設(shè)備升級(jí)更換很容易。

　　3 、下一代PON的演進(jìn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)連接器的要求

　　支持PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的演進(jìn)， 要求更高的穩(wěn)定性和壽命，現(xiàn)場(chǎng)連接器處于PON網(wǎng)絡(luò)管段的最末端，最分散，量卻是最大，是管道建設(shè)中的難點(diǎn)，下一代PON的演進(jìn)要求網(wǎng)絡(luò)管道能平滑過(guò)渡，特別是處于網(wǎng)絡(luò)末梢的現(xiàn)場(chǎng)連接器不能更換，否則將帶來(lái)最大的工程施工點(diǎn)。

　　更低的損耗，PON網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)對(duì)大分光比分路器的導(dǎo)入和AWG的使用，將是PON功率預(yù)算更一步精確，功率預(yù)算更緊張，現(xiàn)場(chǎng)連接器必須提供更低的損耗。

　　回波損耗要求將放到更重要的位置，PON網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)的推動(dòng)在于提供更多服務(wù)更完美的用戶體驗(yàn)，無(wú)論是HDTV還是在線大型游戲都需要高拼字的視頻業(yè)務(wù)?；夭〒p耗恰恰是影響視頻業(yè)務(wù)的主因?？梢灶A(yù)見(jiàn)，非預(yù)置型現(xiàn)場(chǎng)連接器將在下一代PON的演進(jìn)中無(wú)發(fā)承擔(dān)性能的要求。

　　防護(hù)要求的增加，這如同E2000發(fā)明的使命一樣，為應(yīng)對(duì)高功率傳輸，特別設(shè)計(jì)高清潔密封的設(shè)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)連接器使用的場(chǎng)景更為多樣化，環(huán)境更為惡劣，加上預(yù)置光纖采用的折射率補(bǔ)償凝固膠對(duì)純凈度得要求，未來(lái)的PON網(wǎng)絡(luò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)連接器的防護(hù)要求會(huì)越來(lái)越高。

　?。ㄋ模?yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)連接器危機(jī)的策略

　　通過(guò)我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)連接器的危機(jī)分析，以及PON技術(shù)演進(jìn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)連接器的要求，我們應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)連接器危機(jī)的策略變得清晰起來(lái)。幸運(yùn)的是，國(guó)內(nèi)部分廠家如上海同星南京普天深圳日海開(kāi)始系統(tǒng)思考應(yīng)對(duì)我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)連接器危機(jī)應(yīng)對(duì)策略。

　　1 、對(duì)操作，工具進(jìn)行規(guī)范，加入操作規(guī)范的定義，清晰工程界面。

　　2 、從對(duì)簡(jiǎn)單表征光學(xué)因子的關(guān)注轉(zhuǎn)移到對(duì)可靠性的關(guān)注，特別是產(chǎn)品壽命試驗(yàn)的要求。

　　3 、多種接入技術(shù)的引入。毛謙在面對(duì)我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)連接器的亂局時(shí)講過(guò)：“快速連接器作為一種應(yīng)急搶修的措施，不失為快速部署的手段;但考慮到復(fù)雜的施工環(huán)境條件要求，運(yùn)營(yíng)商應(yīng)該因地制宜地考慮多種工程手段。”

　　

                                                                          到戶光纜成端技術(shù)對(duì)比 



　　從上表可以看出，不同入戶光纜成端技術(shù)中，預(yù)置光纖現(xiàn)場(chǎng)連接器和皮線尾纜是最佳的技術(shù)選擇，單皮線尾纜存在浪費(fèi)光纜的致命缺點(diǎn)，給國(guó)家資源帶來(lái)無(wú)法解釋的浪費(fèi)，大規(guī)模采用將背負(fù)歷史的壓力。當(dāng)FTTH用戶密度較低，如鄉(xiāng)村和別墅區(qū)，浪費(fèi)光纜相對(duì)不集中的區(qū)域，有一定的市場(chǎng)空間。

　　熔接型現(xiàn)場(chǎng)連接器性能優(yōu)異，但處理熔接后的光纖保護(hù)問(wèn)題一直很困難，對(duì)操作規(guī)范要求很高，這又恰恰是我國(guó)的弱項(xiàng)，估計(jì)大規(guī)模推廣很困難，但在解決高端客戶的高性能需求時(shí)可有用戶之地。

　　毫無(wú)疑問(wèn)，在當(dāng)前可預(yù)期的時(shí)間內(nèi)，預(yù)置光纖型現(xiàn)場(chǎng)連接器是FTTH最佳的光纜成端技術(shù)，性能操作成本最為平衡的一種技術(shù)，這也是為何美國(guó)康寧銷售5000萬(wàn)只預(yù)置光纖型現(xiàn)場(chǎng)連接器的原因所在，是美國(guó)日本等發(fā)達(dá)國(guó)家基本在主推的技術(shù)方案。

　　為應(yīng)對(duì)PON的技術(shù)演進(jìn)，滿足未來(lái)高速率多業(yè)務(wù)需求，必須提高快接的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，特別是回波損耗和光纖端面幾何尺寸的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)篩選掉不成熟和落后的技術(shù)，為我國(guó)網(wǎng)絡(luò)管道建設(shè)打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。


　　本文作者簡(jiǎn)介：

　　何在新 浙江同星光電科技有限公司CTO

　　曾在美國(guó)Ligtel任職高級(jí)光學(xué)工程，在Wavesplitter 任客戶技術(shù)服務(wù)經(jīng)理和中國(guó)區(qū)總經(jīng)理，擁有10 年光通訊產(chǎn)品研發(fā)和制造經(jīng)驗(yàn)，曾領(lǐng)導(dǎo)和參加多項(xiàng)有源及無(wú)源微光學(xué)產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目，目前任浙江同星光電科技有限公司CTO，專注在FTTH 和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用和新產(chǎn)品領(lǐng)域市場(chǎng)和研發(fā)。

　　同星光電科技現(xiàn)場(chǎng)光連接技術(shù)成果：

　　在國(guó)內(nèi)最早推出預(yù)埋式現(xiàn)場(chǎng)光連接專利產(chǎn)品，擁有現(xiàn)場(chǎng)光連接技術(shù)高精度機(jī)械加工V型槽組件的核心技術(shù)

　　擁有多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和專利。包括光纖機(jī)械接續(xù)子和現(xiàn)場(chǎng)成端機(jī)械連接器的核心技術(shù)

　　已在浙江和上海形成全球最大規(guī)?；墓饫w現(xiàn)場(chǎng)光連接的生產(chǎn)基地，月產(chǎn)能60萬(wàn)通道數(shù)

　　擁有獨(dú)立自主生產(chǎn)MPO及相關(guān)的多通道光連接器核心技術(shù)