隨著光纖技術(shù)的不斷提高和發(fā)展，光纖成本也不斷下降，光纖傳輸接入設(shè)備也在企業(yè)上普及。光纖通信已經(jīng)普遍成為局域網(wǎng)布線(xiàn)、以及FTTx網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重要組成部分。由于光纖對(duì)于電磁干擾免疫的特性，使得我們可以不用再特別考慮類(lèi)似電源箱、UPS等電磁輻射設(shè)備的位置合理設(shè)計(jì)，從而大大提高綜合布線(xiàn)的靈活性和效率。然而也正因如此，往往下意識(shí)地認(rèn)為光纖布線(xiàn)非常簡(jiǎn)單安全，而忽視了光纖鏈路故障可能引發(fā)的重大網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題。

值得我們關(guān)注的是，為了保證光信號(hào)遠(yuǎn)距離、低損耗的傳輸，整條光纖鏈路必須滿(mǎn)足非常苛刻且敏感的物理?xiàng)l件。任何細(xì)微的幾何形變或者輕微污染都會(huì)造成信號(hào)的巨大衰減，甚至中斷通信。在實(shí)際工作中，引起光纜鏈路故障的主要原因有：光纜過(guò)長(zhǎng)、彎曲過(guò)渡、光纖受壓或斷裂、熔接不良、核心直徑不匹配、模式混用、填充物直徑不匹配、接頭污染、接頭拋光不良、接頭接觸不良。下面廣州銀訊為您一一講解一下這些導(dǎo)致鏈路故障的原因吧。

1.光纜過(guò)長(zhǎng)

由于光纖本身的缺陷和摻雜組分的非均勻性，使得其中傳播的光信號(hào)時(shí)時(shí)刻刻都在發(fā)生著散射和被吸收。隨著制造原料和制造工藝的改進(jìn)，如今的光纖已經(jīng)將1970年每公里20dB的衰減減小到每公里1dB。同時(shí)，ISO 11801、ANSI/TIA/EIA 568B等標(biāo)準(zhǔn)化組織也對(duì)光纖鏈路單位距離衰減作了明文規(guī)定。

然而即便如此，光纖本身的衰減依然存在。所以當(dāng)光纖鏈路過(guò)長(zhǎng)，就會(huì)造成整條鏈路的整體衰減超過(guò)了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的門(mén)限，導(dǎo)致通信質(zhì)量的下降。在實(shí)際工作中，由于光鏈存在眾多盤(pán)線(xiàn)，所以光鏈路的長(zhǎng)度往往大于實(shí)際通信節(jié)點(diǎn)的物理距離，稍不小心就會(huì)造成光鏈路過(guò)長(zhǎng)。所以，在布線(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)要明確各段線(xiàn)路的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)，預(yù)防光纜過(guò)長(zhǎng)。同時(shí)在布線(xiàn)施工完成后，通過(guò)儀表測(cè)量光鏈路的實(shí)際長(zhǎng)度，以保證施工與設(shè)計(jì)的一致性。

2.彎曲過(guò)度

光纜彎曲損耗和受壓損耗其本質(zhì)都是由于光不滿(mǎn)足全內(nèi)反射的條件而造成的。光纖具有一定的易彎曲性，盡管可以彎曲，但當(dāng)光纖彎曲到一定程度時(shí)，將引起光的傳播途徑的改變，使一部分光能滲透到包層中或穿過(guò)包層成為輻射模向外泄漏損失掉，產(chǎn)生彎曲損耗。當(dāng)光在彎曲部分中傳輸時(shí)，越靠近光纖外側(cè)傳輸速度就越大。當(dāng)傳輸?shù)侥骋晃恢脮r(shí)，其速度就會(huì)超過(guò)光速，傳導(dǎo)模變成輻射模產(chǎn)生損耗。當(dāng)彎曲半徑過(guò)小時(shí)，由彎曲造成的損耗會(huì)變得非常明顯。所以，一般建議動(dòng)態(tài)彎曲半徑不得小于光纜外徑的20倍，靜態(tài)彎曲半徑不得小于光纜外徑的15倍。

實(shí)際使用中，光纖中數(shù)據(jù)是沿直線(xiàn)傳播的，光纖保持不彎曲，數(shù)據(jù)就不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題;如果彎一點(diǎn)，數(shù)據(jù)就開(kāi)始溢出;如果把光纖緊緊纏繞成一個(gè)圈，就會(huì)徹底失去信號(hào)。所以，在布線(xiàn)施工時(shí)，要特別注意給走線(xiàn)預(yù)留充足的角度，例如沿著墻角、走廊、桌面稍微彎曲過(guò)渡，傳輸就可能失敗了。另一方面，也可以利用彎曲將光纖中高次模過(guò)濾掉，從而提高光線(xiàn)衰減測(cè)量時(shí)的穩(wěn)定性。

3.光纜受壓或斷裂

光纖受到不均勻應(yīng)力的作用，例如受到壓力或者套塑光纖受到溫度變化時(shí)，光纖軸產(chǎn)生微小不規(guī)則彎曲甚至斷裂，其結(jié)果是傳導(dǎo)模變換為輻射模而導(dǎo)致光能損耗。尤其，當(dāng)斷裂發(fā)生在光纜內(nèi)部時(shí)，從外表無(wú)法發(fā)現(xiàn)故障，但是在光纖斷裂處由于折射率發(fā)生突變，甚至?xí)纬煞瓷鋼p耗，使光纖的信號(hào)質(zhì)量相信就會(huì)大打折扣。此時(shí)，可以通過(guò)OTDR測(cè)試儀檢測(cè)發(fā)現(xiàn)光纖內(nèi)部彎曲處或斷裂點(diǎn)。需要指出的是，在局域網(wǎng)布線(xiàn)中距離較短，所以對(duì)于OTDR測(cè)試儀的精度要求較高，一般建議使用事件死去(即分辨精度)不大于1m的測(cè)試儀器。

4.光纜熔接不良

在光纖布線(xiàn)中，經(jīng)常會(huì)用到熔接技術(shù)將兩段光纖融合成一條。由于是對(duì)核心層的玻璃纖維進(jìn)行熔接，所以在熔接過(guò)程中需要?jiǎng)兂蝗酃饫w的表皮和填充物，然后再熔接。在現(xiàn)場(chǎng)操作過(guò)程中，由于操作不當(dāng)以及惡劣的施工環(huán)境，很容易造成玻璃纖維的污染，從而導(dǎo)致在熔接過(guò)程中混入雜質(zhì)、密度變化、甚至產(chǎn)生氣泡，最終是整條鏈路的通信質(zhì)量下降。

所以不論是熱熔或冷熔技術(shù)，為了保證熔接點(diǎn)衰減能夠達(dá)到TIA和ISO共同規(guī)定的0.3dB對(duì)于被熔光纖、以及操作流程都嚴(yán)格的要求和規(guī)定。例如需要保證熔接機(jī)電極的清潔，需要在熔接前保證玻璃纖維的干凈，需要保證現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境溫度和濕度等。

5.核心直徑不匹配

活動(dòng)連接也是光纖布線(xiàn)中經(jīng)常使用的布線(xiàn)手段，例如法蘭連接。這種方法靈活、簡(jiǎn)單、方便、可靠，多用在建筑物內(nèi)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)布線(xiàn)中。活動(dòng)連接一般損耗在1dB左右，但是如果制作活動(dòng)連接時(shí)光纖端面不清潔，接合不緊密，核心直徑不匹配的話(huà)，接頭損耗就會(huì)大大增加。其中核心直徑不匹配不僅指單模多模光纖混用，還包括62.5和50線(xiàn)徑的多模光纖混用。

無(wú)論是模式混用或是線(xiàn)徑混用，可以想象光線(xiàn)從小直徑向大直徑入射與光線(xiàn)從大直徑向小直徑入射產(chǎn)生的光路和衰減會(huì)有很大區(qū)別。所以此時(shí)對(duì)同一根光纖在不同方向上的衰減測(cè)試結(jié)果會(huì)有很大差別，有時(shí)甚至?xí)l(fā)生“負(fù)衰減”現(xiàn)象。通過(guò)雙端功率測(cè)試或OTDR測(cè)試，可以比較方便地發(fā)現(xiàn)核心直徑不匹配問(wèn)題。值得一提的是，單模光纖和多模光纖除了核心直徑不同，由于它們傳輸?shù)墓饽Ｊ健?yōu)勢(shì)波長(zhǎng)和衰減機(jī)理也完全不同，絕對(duì)不可以混用。

6.填充物直徑不匹配

與核心直徑不匹配的原因類(lèi)似，光纜接續(xù)過(guò)程中，光纖填充物直徑也會(huì)發(fā)生不匹配。填充物不匹配主要會(huì)引起光纖接續(xù)錯(cuò)位，從而產(chǎn)生光信號(hào)泄露，發(fā)生衰減。

7.接頭污染

光纖接頭污染、尾纖受潮是造成光纜通訊故障的最主要的原因之一。Martin Technical Research公司獨(dú)立調(diào)研發(fā)現(xiàn)80%的用戶(hù)和98%供應(yīng)商經(jīng)歷過(guò)光纖端接面不潔造成的故障，另有72%的用戶(hù)和88%的供應(yīng)商經(jīng)歷過(guò)拋光不良造成問(wèn)題。這個(gè)指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他原因引起的光纖故障。

尤其在局域網(wǎng)中存在著大量的短跳線(xiàn)，和眾多的交換設(shè)備，光纖的插拔、更換、轉(zhuǎn)接非常頻繁。在這樣的操作過(guò)程中，灰塵的掉落，手指的觸碰，插拔的損耗等都很容易污染光纖接頭。而這些污染都會(huì)對(duì)光的傳輸造成影響。通過(guò)光纖顯微鏡我們可以在線(xiàn)清晰地看到幾十納米光纖端面的實(shí)際情況，從而對(duì)受污的端面進(jìn)行清潔。

8.接頭處拋光不良

除了接頭污染，街頭拋光不良也是光線(xiàn)鏈路的主要故障之一。在理想光鏈路中，光接頭的端面都是平整貼合的。當(dāng)光信號(hào)通過(guò)端面時(shí)，少量光產(chǎn)生反射，大多數(shù)光穿過(guò)端面繼續(xù)傳播。然而，現(xiàn)實(shí)中理想的光接頭時(shí)不存在，它們或多或少都存在一定的凸起、凹陷、或者傾斜。這些瑕疵肉眼無(wú)法發(fā)現(xiàn)，但是當(dāng)鏈路中的光信號(hào)遇到此類(lèi)接頭時(shí)，由于接合面不規(guī)則光線(xiàn)產(chǎn)生的反射比理想狀態(tài)要大得多，同時(shí)會(huì)還產(chǎn)生漫射和散射，造成光信號(hào)的衰減。

9.接頭處接觸不良

接頭接觸不良主要發(fā)生在光路終結(jié)處，例如光配線(xiàn)箱和光交換機(jī)。可能由于操作人員疏忽，或者設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題，又或接頭老化等，導(dǎo)致光纖接頭不緊密，造成光信號(hào)的反射損耗和泄露衰減。此外，接頭安裝精度公差超標(biāo)，也會(huì)引起光接頭的松動(dòng)，造成整條光鏈路性能參數(shù)的漂移。

綜上所述，這些物理性質(zhì)變化所引起的光纖通信故障，與傳統(tǒng)電纜通信中的電氣故障相比，不論在成因、表現(xiàn)、和影響上都有其本質(zhì)的不同。更為特殊的是，光纖通信的精密性使得光纖的故障難以通過(guò)肉眼發(fā)現(xiàn)。例如端面的污染、鏈路內(nèi)部斷裂造成的故障，從外表來(lái)看都是無(wú)法發(fā)現(xiàn)的。這就要求我們?cè)诠饫w布線(xiàn)時(shí)要特別注意，盡可能防止人為原因造成不必要的光纖故障。同時(shí)，在布線(xiàn)完工時(shí)，以及日常維護(hù)時(shí)，使用光纖維護(hù)儀器對(duì)光纜進(jìn)行驗(yàn)收和維護(hù)。這不僅能及時(shí)發(fā)現(xiàn)已有的光纖故障問(wèn)題，同時(shí)也能在問(wèn)題突發(fā)時(shí)快速定位解決問(wèn)題，從而保障網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全。