光ファイバー終端: 方法、ツール、手順、および選択ガイド

光ファイバ終端処理は、裸の光ファイバをコネクタ、スプライス ハウジング、またはアクティブな機器と接続できるように準備するプロセスです。データセンターのパッチ パネルから加入者の自宅のドロップ ケーブル - まで、ファイバー ネットワーク - のすべての接続ポイントは、信号損失を制御し、反射を最小限に抑え、長年のサービスに耐えられる終端に依存します。

終端処理を正しく行うことは、単にケーブルを仕上げることだけではありません。リンクの予算、環境、労働実態に合わせて方法を選択し、サイトを離れる前に結果を検証することです。このガイドでは、主な終端方法、それぞれに必要なツール、あらゆるコネクタ システムに適用できる高レベルのプロセス、および最も多くの手戻りを引き起こす間違いについて説明します。-

光ファイバー終端とは何ですか?

実際のレベルでは、光ファイバー終端は未加工の光ファイバーとネットワークの残りの部分との間にインターフェイスを作成します。そのインターフェースは、光ファイバーコネクタ- 精密フェルール - または 2 つのファイバー端を永久的に結合するスプライスを中心に構築された取り外し可能な機械アセンブリ。コネクタは、パッチ パネル、機器ポート、テスト アクセス ポイントなど、リンクの嵌合および嵌合解除が必要な場所で使用されます。スプライスは、ミッドスパン結合、クロージャ再エントリ、カセットまたはエンクロージャ内のピグテール接続など、接続を永続的にする必要がある場所で使用されます。-

の光ファイバー協会 (FOA)は、コネクタ損失を dB で表されるコネクタの嵌合ペアの損失として定義し、測定された損失が試験対象のコネクタとそれが嵌合する基準コネクタの両方に依存することを強調しています。この詳細は、終端品質が常に相対的なものであることを意味するため重要です - コネクタの品質は、接続によって決まります。

適切な終端が重要な理由: 挿入損失と反射損失

終端が機能しているかどうかは、挿入損失と反射損失という 2 つの指標によって定義されます。

挿入損失光が接続を通過するときに失われる光パワーです。すべてのコネクタ ペア、スプライス、およびケーブルのメートルにより、リンクへの挿入損失が増加します。下ANSI/TIA-568.3-E標準グレードのコネクタの嵌合ペアの最大許容損失は 0.75 dB、スプライスの最大許容損失は 0.3 dB です。-実際には、工場出荷時のパッチコードでよく製造された接着剤/研磨コネクタは、通常、嵌合ペアごとに 0.3 dB 未満になります。{4}}

リターンロス(光学リターンロス (ORL) とも呼ばれます) は、光源に向かって反射される光の量を測定します。不十分な研磨、エアギャップ、汚れ、亀裂のあるフェルール面はすべて後方反射を増加させます。-これは、反射によってレーザー光源が不安定になる可能性がある、シングルモード リンクや CATV や DWDM などの波長に敏感なシステムにおいて最も重要です。-

によるとフルーク・ネットワークス端面の汚染はファイバ故障の主な原因であり、過剰な挿入損失と不要な後方反射の両方を引き起こします。-汚染されたコネクタを嵌合すると、2 つの端面の間に微細な破片が押し込まれ、永久的な物理的損傷を引き起こす可能性さえあります。

主な光ファイバー終端方式

単一の最適な終了方法はありません。適切な選択は、光学性能要件、技術者のスキル レベル、利用可能なツール、導入シナリオによって異なります。以下は、今日この分野で最も一般的に使用されている 4 つのアプローチです。

1. 接着剤/研磨フィールドコネクタ (エポキシまたは嫌気性)

これは従来のアプローチです。インストーラーはファイバーを剥がして洗浄し、ファイバーの内側に接着します。コネクタフェルールエポキシまたは嫌気性接着剤を使用して、端面をケガキ、劈開、研磨します。技術者の研磨技術が一貫していれば優れた結果が得られ、現在も市場に出回っているすべてのパッチコードの標準的な工場プロセスとなっています。

現場では、嫌気硬化コネクタはオーブンを使わずに室温で硬化するため、接着ステップを高速化します。{0}その代償として、研磨には依然としてスキルが必要であるということです。- FOA は、コネクタの問題の多くは不十分な研磨技術に原因があるため、この方法では実践的なトレーニングが不可欠であると述べています。-

2. エポキシなし、-研磨なし（研磨済み/メカニカル スプライス）コネクタ-なし

事前に研磨されたコネクタにより、接着剤と研磨の手順が完全に不要になります。-コネクタは、あらかじめ研磨されたファイバスタブがフェルールに結合された状態で工場から出荷されます。-現場では、設置者がファイバの剥離と切断を行った後、コネクタ本体に挿入し、メカニカル スプライスまたはインデックス マッチング ジェルによって工場出荷時のスタブと位置合わせされます。{4}}このアプローチが人気があるのは、高速フィールドコネクタスキル要件が軽減され、インストールが高速化されるため、FTTH およびエンタープライズ ドロップでの利用が減少します。

制限されるのは光学性能です。コネクタの内部には接合界面があるため、挿入損失と反射損失は通常、よく磨かれた接着剤コネクタよりも高くなります。-ほとんどのアクセス ネットワーク アプリケーションではこれで問題ありませんが、リンクの予算が厳しい場合や反射率に敏感な環境の場合は、メーカーの仕様を注意深く確認してください。-

3. コネクタ (SOC) でのスプライス-

コネクタ上のスプライス-は、工場で完成したコネクタと、融着-接続フィールドファイバーに。その結果、端面では工場出荷時のコネクタ品質に近い品質が得られ、融着接続損失は通常 0.1 dB を大幅に下回ります。これにより、フィールドの柔軟性と厳密な光学性能の両方が必要な場合に SOC が魅力的になります -。たとえば、リターン ロスが重要となるシングルモード リンクや、損傷したコネクタを迅速に交換する必要がある修復シナリオなどです。-。

要件は融着接続機であり、機械的結線キットよりも工具への投資が高くなります。ただし、ミッドスパンの作業用にすでにスプライサーを所有しているチームの場合、ワークフローに SOC を追加するのは簡単です。-

4. ピグテールスプライシング

多くの設置業者は、フィールド ファイバを直接終端するのではなく、工場で終端されたフィールドに接続します。-光ファイバーピグテール- 一端にコネクタがすでに取り付けられた短い長さのファイバー。コネクタの品質は工場で管理されており、現場での作業は、きれいなスプライスを作成し、エンクロージャまたはカセット内のファイバを適切に管理することに専念します。-

ピグテール スプライシングは、スプライス クロージャ、ファイバ分配ハブ、および光ファイバー端子箱。これはデータセンターで使用されるモジュラー カセット システムの基礎でもあり、ピグテール付きのプリロードされたカセットにより、個別のスプライス トレイを扱うことなく迅速なコネクタ接続が可能になります。-

5. 事前に終端されたファイバーアセンブリ-

配線の長さとコネクタ インターフェースが事前にわかっている場合、トランク ケーブルなどの事前に終端処理されたアセンブリ - -事前に接続されたパッチコード-およびプラグ-アンド-カセット - により、フィールド終端を完全に排除できます。すべてのコネクタは出荷前に工場で研磨され、テストされています。これにより、取り付けのばらつきが減り、労働時間が短縮され、品質管理が簡素化されます。-

事前に終了したソリューションは、構造化されたデータセンター環境で特に一般的です。{0}MDU ファイバーの導入同じケーブル構成が何度も繰り返される場合。その代わり、柔軟性は低くなります。配線の長さが変わったり、ケーブルが損傷したりした場合でも、現場での終端または接続機能が必要になる場合があります。-

終了方法の比較

適切な終了方法を選択する方法

チームが最後に使用した方法をデフォルトにするのではなく、その方法を次の 4 つの要素に合わせます。

リンクの予算。損失バジェットが厳しい場合-、たとえば、複数の接続ポイントで長い単一モードを実行する場合-、-、より低い損失終端が必要です。-このシナリオでは、コネクタ上のスプライス、ピグテール スプライシング、または事前に終端処理されたアセンブリは、エポキシや研磨を行わないコネクタよりも優れています。{6}{7}

反射感度。アナログ CATV オーバーレイやコヒーレント伝送などのアプリケーションは、後方反射の影響を受けやすくなっています。{0}}このような場合、APC（アングルド・フィジカル・コンタクト）研磨SOC や工場出荷時のピグテールなどの低反射率の終端方法がより安全な選択です。-

技術者のスキルとツールの入手可能性。融着接続機と訓練を受けた技術者を備えた作業員は、SOC またはピグテールを効率的に展開できます。基本的なツールキットを使用して時々ドロップを行う作業員は、エポキシや研磨を行わない-コネクタや、事前に終端処理されたアセンブリを使用することで、より安定した結果を得ることができます。-

プロジェクトの規模と予測可能性。すべてのケーブル長とコネクタ構成が同じである標準化された導入の場合、事前に終端処理されたアセンブリにより労力が軽減され、終端処理に関連する欠陥が排除されます。{0}{1}復旧作業、ルートの長さが不明な新規建設、または 1 回限りの接続の場合、現場での終了は避けられません。-

ファイバの接続とコネクタの終端

スプライシングとコネクタ終端は競合するアプローチではありません - ほとんどのネットワークでは両方が使用されます。コネクタは、再構成が必要な場所に使用できます。パッチパネル、機器ポート、およびテスト アクセス ポイント。スプライスは、接続が永続的であるべき場所、つまりミッドスパン結合、クロージャエントリ、ピグテールアタッチメントに配置されます。-

融着接続電気アークを使用して 2 本のファイバーの端を溶かして融合します。これは、シングルモード ファイバー - の場合、最も低い-損失結合 - を通常 0.05 dB 未満に抑えます。また、屋外のプラント作業、長距離ネットワーク、および永続的な低損失接続が重要となるアプリケーションの標準です。-

メカニカルスプライシング精密な V 溝またはインデックス マッチング ゲルを備えた位置合わせスリーブを使用して、2 本のファイバ端を位置合わせします。-融着接続機が不要なため、緊急復旧や光学性能よりも簡易性とスピードが重視される場合に便利です。一般的な機械的接続損失は、アライメントの品質に応じて 0.1 ～ 0.5 dB です。

FTTH シナリオとフィールド シナリオでこれらのアプローチをどのように比較するかについて詳しくは、次のガイドを参照してください。ファストコネクタと融着接続の比較.

光ファイバー終端用のツールと装置

特定のツールは終了方法によって異なりますが、ほとんどのジョブでは 3 つのカテゴリのアイテムが必要です。

ケーブル準備ツール

これらには、ケーブル ジャケット ストリッパー、アラミド糸ハサミまたはハサミ、バッファー チューブおよびコーティング ストリッパー (通常は 250 µm または 900 µm バッファー用の精密ストリッパー)、およびファイバー クリーバーが含まれます。接着剤/研磨終端処理の場合は、適切なエポキシまたは接着剤キット、研磨パック、研磨フィルム (通常は粗い粒から細かい粒までの順序)、および研磨パッドまたは研磨プレートも必要です。

検査および清掃ツール

汚染は、終端失敗の最も見落とされやすい原因です。すべての終端キットには、少なくとも、光ファイバー検査顕微鏡（倍率 200 倍以上）と、アダプタやポート内のコネクタ用の適切な清掃用品-糸くず防止ワイプ-、ファイバー-} グレードの洗浄溶剤、機械式端面クリーナー-が含まれている必要があります。のIEC 61300-3-35規格欠陥のサイズと位置に基づいて端面の清浄度の合否基準を定義します。これにより、視覚的な推測ではなく客観的なベンチマークが得られます。{0}

試験装置

アン光損失テストセット（OLTS）-、または少なくとも校正済みの光源と電力計 - は、リンク全体の総挿入損失を測定します。これは TIA-568.3-E で要求される Tier 1 テストであり、リンクが損失バジェットを満たしていることを確認する最も正確な方法です。

アン光学式時間-ドメイン反射計（OTDR）ファイバーに沿った個々のイベント (接続、コネクタ、曲げ、破断) をマッピングします。 OTDR テスト (Tier 2) は、TIA-568.3-E ではオプションですが、トラブルシューティング、文書化、反射損失測定には強く推奨されます。によるとコーニングの光ファイバーテストガイドライン, Tier 2 OTDR テストは、OLTS だけでは提供できないファイバー リンクの視覚的な画像を提供します。

光ファイバーケーブルを終端する方法: 高レベルのプロセス-

コネクタとスプライス システムは正確な手順が異なるため、使用する特定の製品の製造元の指示に従ってください。 FOA は、コネクタの設計はさまざまであり、特定のコネクタに対して間違った手順を使用することが一般的な障害の原因であることを明確に警告しています。とはいえ、事実上すべての終了はこの 4 段階のワークフローに従います。-

ステップ 1: ケーブルを準備する

コネクタまたはスプライス システムで指定された長さまで外側ジャケットを取り外します。アラミド糸またはその他の強度部材をトリミングして固定します。ケーブルにバッファ チューブが使用されている場合は、慎重にファイバにアクセスし、分岐キットまたはファンアウト アセンブリに配線します。ここでの重要な判断は、ファイバの露出を制御することです。つまり、終端に必要なだけのジャケットとバッファを取り除き、プロセス全体を通じて露出したファイバを曲げ、潰れ、汚染から保護します。

ステップ 2: ファイバーの剥離、洗浄、切断

バッファー コーティングを剥がして裸のガラスを露出させ、剥がしたファイバーを糸くずの出ないワイプと溶剤で拭き、コネクタまたはスプライサーが必要とする長さに切断します。{0}}切断品質は非常に重要です。-平らで垂直な端面により、低損失の接続と適切なコネクタの装着が可能になります。-切断部分が欠けていたり、斜めになっている場合、または目に見える縁がある場合は、その切断部分を破棄して、もう一度試してください。これは、特に技術者が急いでいる場合や洗浄パスをスキップしている場合に、現場でのほとんどの障害が発生するステップです。

ステップ 3: 終端または接続

接着剤/研磨コネクタの場合は、フェルールに接着剤を注入し、ファイバを挿入し、接着剤を硬化させてから、所定のフィルムシーケンスに従って端面をスクライブ、ブレイク、研磨します。 -エポキシなし、- 研磨なしのコネクタの場合は、工場出荷時のスタブに収まるまで、切断したファイバをコネクタ本体に挿入します。コネクタ上のスプライスの場合は、コネクタ スタブとフィールド ファイバを融着接続機にロードし、スプライスを完了します。ピグテール接続の場合は、フィールド ファイバをピグテールに融着-または機械式-接続します。

ステップ 4: 検査、清掃、テスト

コネクタを嵌合する前に端面を拡大して検査してください。汚れが見つかった場合は、清掃して再検査してください。-- コネクタが新しいからといって、コネクタがきれいであるとは決して考えないでください。端面が目視検査に合格したら、OLTS を使用して挿入損失テストを実行します。結果が損失バジェットを超えた場合、またはプロジェクトのスコープでイベント レベルの文書化が必要な場合は、OTDR トレースを実行して問題の原因を特定します。-

検査とテストを省略することは、ファイバー作業において最もコストがかかる近道です。設置時に検出されなかった問題は、後で障害に影響を与えるサービスとなり、ケーブルが配線されパネルが取り付けられた後に診断することは、終了期間中に問題を検出するよりもはるかにコストがかかります。{1}

よくあるファイバー終端の間違いとその回避方法

利便性のみに基づいて方法を選択します。エポキシを使用しない高速コネクタは取り付けが簡単ですが、{0}シングルモードのバックボーン-損失バジェットが厳しい場合、仕様を満たさない可能性があります。方法を決定する前に、必ずリンク バジェットを確認してください。

汚染を過小評価している。経験豊富な設置者は、顕微鏡できれいであることが証明されるまで、すべての端面を汚れたものとして扱います。保護キャップはコネクタをきれいに保つものではありません - 保護キャップは機械的損傷を防ぐだけです。工場で終端されたパッチコードでも、嵌合前に検査が必要です。-

クリーブ規律が悪い。切断不良は、研磨したり、スプライサーが補正してくれることを期待したりしても修正できません。劈開角度がずれているか、端面が破損している場合、唯一の選択肢は、再度剥離して再劈開することです。-クリーバーの刃を清潔に保ち、予定通りに交換することで、ほとんどのクリーバーの失敗を防ぐことができます。

コネクタの互換性は無視します。コネクタは次のものと一致する必要があります嵌合アダプタ、繊維の種類 (シングルモードとマルチモードの比較)、および必要な研磨プロファイル (PC、UPC、または APC）。たとえば、APC コネクタを UPC アダプタと嵌合すると、エアギャップが生じ、高い挿入損失と危険な後方反射が発生します。-

洗浄後の端面検査をスキップします。-再検査せずにクリーニングするのは当てずっぽうです。-検査-クリーン-検査サイクルの要点は、クリーニングが実際に機能したことを確認することです。

不十分なテスト。挿入損失を測定すると、リンクが成功したか失敗したかがわかります。失敗した場合、OTDR トレースにより、-高損失コネクタ、マクロ-曲がり、不良スプライス - のどこに問題があるのか​​が正確に表示されるため、やみくもに再終了するのではなく、正しいものを修正できます。-

終端済みのファイバーがより良い選択である場合-

フィールド終了はスキルですが、常に最も効率的な方法であるとは限りません。事前に終端処理されたトランク ケーブル、-MPO/MTP カセットシステム工場で製造されたドロップ アセンブリが存在するのは、製造上のばらつき、設置時間、作業ごとに特殊な工具をメンテナンスする必要性という 3 つのリスクを一度に軽減できるためです。

ケーブル ルートが標準化されており、コネクタ構成がわかっており、プロジェクトが現場でのカスタマイズよりも速度と再現性を重視している場合は、事前に終端されたソリューションを検討してください。{{1}これは特に高密度の場合に当てはまります。-100G+ データセンターのケーブル配線数十または数百の同一のリンクが展開されている環境。

正確な実行長が不明な場合、復元または修理作業が必要な場合、またはプロジェクトに工場の組み立てが対応できない非標準構成が含まれる場合は、現場終端が引き続き正しい選択肢となります。{0}

よくある質問

ファイバー終端とファイバー接続の違いは何ですか?

終端とは、広義には、接続 - 用のファイバーの準備を指します。これには、コネクタの取り付けやスプライスの作成などが含まれます。一般的な用法では、「終端」は特にファイバーにコネクタを取り付けることを指しますが、「スプライシング」は 2 つのファイバーを永久的 (融着) または半永久的 (機械的) に結合することを指します。-ほとんどの設置では、パッチ ポイントでのコネクタと、ミッドスパン結合部またはエンクロージャ内のスプライスの両方を使用します。-

どの光ファイバーコネクタが最も一般的に使用されていますか?

のLCコネクタは、小型のフォーム ファクタと信頼性の高いパフォーマンスにより、企業およびデータ センター環境で最も広く導入されているコネクタです。SCコネクタ通信および FTTH ネットワークでは依然として一般的です。MPO/MTPコネクタ高密度の並列光学系とトランク ケーブルの標準です。-その他のタイプとしては、FCそしてSTこれらは依然として従来のインストールや一部の特殊なアプリケーションに存在します。

私の解雇が十分に適切かどうかはどうすればわかりますか?

重要なチェックは目視検査と損失テストの 2 つです。ファイバー顕微鏡で端面を検査し、IEC 61300-3-35 の清浄度基準を満たしていることを確認します。次に、OLTS で挿入損失を測定し、結果をリンク バジェットと比較します。構造化ケーブル システムの受け入れテストを行う場合、TIA-568.3-E Tier 1 (損失と長さ) が最小値となります。 Tier 2 (OTDR) テストでは、文書化とトラブルシューティングのためのイベント レベルの詳細が追加されます。

シングルモード ファイバーをマルチモード ファイバーに接続できますか?{0}}

物理的には、はい - 融着接続機は任意の 2 本のファイバを結合できます。光学的には、重大なモード不整合が生じ、高い損失と予測不可能なパフォーマンスが生じます。シングルモード ファイバとマルチモード ファイバを同じリンク内で混在させないでください。ファイバータイプ間を移行する必要がある場合は、両側で適切なファイバーをサポートするメディアコンバーターまたは光トランシーバーを使用してください。

ファイバーコネクタの故障の最も一般的な原因は何ですか?

汚染。端面のほこり、油、微細な破片は、過剰な挿入損失や後方反射を引き起こし、汚れた 2 つのコネクタを嵌合するとフェルール表面に永久的な損傷を与える可能性があります。-すべての嵌合イベントの前に検査と清掃を行うことは、コネクタ関連の故障を防ぐための最も効果的な方法です。-

すべての終了ジョブに OTDR が必要ですか?

必ずしもそうとは限りません。 OLTS (光源およびパワー メーター) は、ほとんどのジョブの Tier 1 損失認定に十分です。 OTDR は、特定の障害の位置を特定したり、個々のスプライスまたはコネクタの損失を測定したり、ファイバのルートを文書化して記録したり、リターンロスを検証したりする必要がある場合に重要になります。大規模または重要な展開では、厳密に必要でない場合でも OTDR テストを行うことを強くお勧めします。

結論

光ファイバーの終端は、単なる機械的な作業ではなく、パフォーマンスを決定するものです。 -接着剤/研磨、-エポキシなし、-コネクタ上でのスプライス、-終端済みアセンブリ-を選択する方法は、リンクの予算、反射率の要件、利用可能なスキルとツール、導入の規模によって決まります。

方法に関係なく、信頼性の高い設置とコストのかかるコールバックを区別するには、3 つの実践方法があります。嵌合前にすべての端面を検査し、損失バジェットに対してすべてのリンクをテストし、コネクタ メーカーの手順に正確に従うことです。新しいプロジェクトの終端オプションを評価している場合は、コネクタ インターフェイス、ファイバ タイプ、パフォーマンス目標、およびテスト要件を定義することから始めて -、次に適合する方法を選択します。

次回の導入に使用するコネクタ、ピグテール、アダプタ、終端処理済みアセンブリの選択については、{0}}製品カタログまたは弊社のエンジニアリングチームにお問い合わせください.