为什么光缆出现故障

作者：美国福禄克网络公司　

　 最终用户或任何为网络不通而付出代价的用户都会关注电缆的一个主要问题，这就是为什么光缆会处故障。任何使用光缆的网络，其光缆链路对整个网络的性能都是至关重要的。所以确保光缆链路始终处于最佳状态无疑是非常关键的。为了帮助了解光缆故障的原因，福禄克网络通过第三方独立调查分析了大量网络最终用户和光缆安装商关于光缆链路的问题。

　　调查研究是由Martin Technical Research 独立完成的－题目是光缆链路的故障原因。调查研究是评估800 个电缆安装商，他们有20％以上的工作是光缆的安装。在这些公司中，50％是采用随机的调查和询问，另外50％还直接询问了网络上最终用户关于光缆的问题。最后福禄克网络和 Martin Technical Research 公司认为这种混合调查的结果基本可以代表光缆故障的整体情况。

背景资料：

　　安装商包括数据通讯合同商，电气合同商，电信合同商，独立的光缆合同商，系统集成商，网络咨询商。平均每个公司有15.4 个光缆的技术人员。这些合同商平均起来有36％的工作与光缆相关。3500 个最终用户平均每个单位有2.3 个光缆的技术人员，他们包括了教育，制造，政府，银行，人寿保险，零售链锁商，印刷/出版商，研究实验室以及公用事业。并不令人吃惊的是92%的最终用户都有光缆主干网，28％的用户有光缆到桌面的网络。那些光缆到桌面的用户有38％的站点是光缆到桌面。

光缆链路的安装

　　安装高性能光缆链路的过程包括铺设光缆，光缆双端连接器的端接，双端跳线和网络设备的连接。铺设光缆时不要严重地弯曲光缆，它们会造成过量的损耗。被调查的网络用户主要安装的是62.5/125µm 的光缆，但数据显示50/125µm 的光缆也有明显的增加(参见图1)。此外目前使用最广泛的仍然是ST 和SC 连接口。

图1 – 使用以及安装的光缆类型 本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/201706/352205.htm

　　端接对链路损耗的影响非常大，而且它们会对多模光缆产生模式干扰。连接器可以是在事先抛光好的光缆连接处熔接安装，或在现场进行抛光。党使用事先抛光的连接器时，安装商一般不会感觉到检测连接器端接面的重要性，因为连接器的端接面是供应商在可以控制的环境中抛光的。对现场抛光的连接器，安装商使用100 或200 倍放大镜检查端接面。当安装商确信连接器端接完好后将其安装到配线架或信息点出口等待后来的损耗测试。此时，对光缆进行标识就变得非常重要，因为安装商必须确保光缆一侧的发送端必须标识为对应光缆另一侧的接收端。

　　我们发现能够完成优良工程的安装商都有优良的工具。研究显示86％的安装商使用放大镜来检测光缆的端接面，而80％的最终用户也使用这种方法。

背景资料：

　　使用放大镜检测光缆端接面时，一定使用激光安全滤波等级的工具以防止正在工作的光缆中不可见的红外线伤害眼睛。

安装过程中常见的光缆故障原因

　　调查的结果一致表明(89％的用户和合同商)在光缆安装过程中最常见的故障是光缆连接器端接面不洁。无需多说，C 先生需要和D 先生沟通来解决安装的问题。表1 说明了网络用户和合同商指出的光缆安装过程中的常见原因。

表1 – 光缆安装过程中的常见问题

　　一般，安装商使用100 倍放大镜检查连接器的端接面，但它并不能查出所有端接面不洁和划痕的问题。例如图2 说明了250 倍放大镜和400 倍放大镜检查端接面不洁的区别。虽然整体看不出不洁的端接面，但是高倍的放大镜可以揭示信号传输的光缆核心的微小不洁问题。

图2 – 光缆端接面不洁和划痕检测的比较

光缆链路故障诊断中的常见问题

　　光缆链路的故障诊断发生在安装过程的最后一步。很多时侯故障诊断发生在当安装的链路不能通过损耗测试的指标。故障诊断还发生在安装网络设备的时侯。非常奇怪的是，此时光缆端接面的检测并不总是进行来保证光缆性能。例如只有60％的合同商涉及光缆端接面的检查。而网络用户只有46％检查光缆端接面。

　　此时不进行端接面检查的主要原因是在配线架或信息点出口探测连接器的端接面非常麻烦的，使得测试非常费时。在配线架后面将光缆的适配器拆下，检查端接面，重新连接适配器，该过程的平均时间是10 分钟左右。即使如此，还寄希望于安装人员不会意外地接触到光缆端接面以造成光缆端接面更大的损伤。

　　检查光缆端接面最有效的方法是使用视频放大镜。视频放大镜可以直接插入到配线架(图3)以及设备的接口。由于不必在配线架背板拆开适配器进行检查以及检查后再重新连接，从而节省了大量的时间。视频放大镜提供直至400 倍的放大能力以及各种类型的光缆连接器探头，包括微型连接器(SFF)，同时它还避免了可能由于工作中的红外光源对眼睛的损伤。和传统方法相比，用这种方式检查端接面可以节省大约90％的时间。也就是说6 个连接器用6 分钟检测完毕，而用传统方法需要60 分钟。验证并确保光缆端接面的清洁就排除了光缆性能最大的潜在问题。

图3 – 视频放大镜检查配线架背板的光缆端接面洁净度

　　视频放大镜也可以安全的在使用在工作中的光缆上。例如如果一个100BASE-FX 24 口交换机 的一个口有问题，你可以使用视频放大镜直接检测端口的洁净度，即使交换机是开机以及其它端口都在工作的情况下。在这种情况下，你就可以直接查找故障并且和设备供应商一起确认问题所在，而且只要不断电，也不影响交换机其它端口的正常工作。在这次调研中67％的安装合同商都遇到了设备的光缆端口不清洁的问题，而44％的网络用户也遇到过同样的问题。

背景资料：

　　视频放大镜检查网络设备端口可能会发现污染非常严重的端口。在对这些不洁的端口进行清洁之前，请联系设备供应商以确保没有违反保修的规则。

　　一个有趣的事情是清洁了一个连接器但是却弄脏了另一个连接器。因为检查完一个脏的连接器后没有清洁测试仪上的探头就又去测试另外的连接器导致了交叉污染。所以清洁测试仪的探头是非常重要的。如果使用不洁的测试跳线，接可能将污染扩散导致非常高的损耗。还请记住，跳线是可以被不洁的连接器所污染。同样，请认真想一下，有多少安装的跳线的端接面是没有清洁过以及测试过。例如不小心用手接触到光缆的端接面可以导致非常严重的污染(图4)。这些跳线被发现是很多网络故障的直接原因。不被入知的是，安装商和网络最终用户将网络设备连接的时侯没有检查过跳线和设备端口的洁净度情况－者带来了50％以上的潜在问题。

清洁的端接面　　　　　　　　 手指意外触摸造成的端接面不洁 图4 – 清洁和不洁的光缆端接面

　　有趣的是，90％的合同商和80％的最终用户在每次安装连接器的时侯都对端接面进行检查。他们的一般做法是使用100 或200 倍的放大镜进行检查。清洁端接面和适配器时，92％的合同商和82％的最终用户使用酒精。另一个常用的清洁方法是压缩空气，30％的合同商和12％的网络用户使用这种方法。有些人同时使用两种方法。还有其他人使用潮湿的酒精布清洁并使用非麻丝布擦拭，因为酒精和压缩空气可能仍然会在光缆端接面留下残留物。

光缆的测试仪器

　　最常用的光缆测试仪器是光功率损耗测试包(OLTS)以及光时域反射计(OTDR)。此外，调研结果中还有部分用户使用可视故障定位仪(VFLs)来检测光的极性，断点，以及大的衰减，例如配线架上光缆的过紧捆扎。某些VFLs 可以产生两个光源，一个稳定一个振荡，来帮助识别微型接口(SFF)的光缆极性。调查也说明OTDRs 也被用来定位连接器，熔接点以及弯曲过度的故障。调查说明在很多情况下用户也要求OTDR 曲线和OLTS(损耗测试)一起提供来保证所安装的光缆没有过度弯曲，不良的熔接以及连接器。此时最终用户不仅确保光缆应用是在损耗限之内，而且对光缆的安装质量非常有信心，对他们所付出的费用也感到放心。图5 是光缆的测试仪器使用情况。

图5 – 光缆测试仪使用的情况

小结

　　灰尘以及其他的污染是光缆数据传输的主要敌人，特别是那些高速网络。千兆以太网标准规定对光缆链路损耗的余量只有2.38dB，很小的不洁就可以造成严重的影响。简单地检查连接器的洁净度以及使用防尘盖(套)就可以有效地保护连接器不受污染。然而，在光缆故障诊断的时侯，合适的测试工具，例如视频放大镜，OTDR，可以大大地缩短故障诊断的时间，从而缩短网络出故障的时间，减少由于网络中断而造成的损失。

背景资料：10 个减少光缆故障最有效的方法
1. 记住光缆的强度系数，不可大力拖拽光缆，不可过度弯曲光缆。
2. 按照厂商的要求在安装过程中清洁连接器。
3. 使用视频放大镜检查连接器的洁净度和划伤情况。
4. 使用VFL 检验光缆的方向。
5. 按照标准，使用OLTS 和OTDR 测试安装的光缆。
6. 当测试光缆链路时，使用清洁的跳线(并始终保持其清洁)。
7. 所有连接器都要安装防尘罩(套)。
8. 使用视频放大镜检查跳线的端接面。
9. 在清洁光缆端口之前咨询设备厂商。
10. 出现故障时使用合适的工具可以减少故障诊断的时间并节省用户的费用。