多光纤推接 (MPO) 连接器

概述 多光纤推接 (MPO) 连接器

多光纤推接连接器,简称 MPO,是由多个光纤构成的光纤连接器。虽然将 MPO 连接器定义为超过 2 根光纤的阵列式连接器,但通常为 8、12 或 24 根光纤,面向常见数据中心和 LAN 应用。另外还有其他光纤数量,例如 32、48、60 甚至 72 根光纤,但这些通常是大型光学交换机中使用的专业超高密度多光纤阵列。

您也会看到术语 MTP 连接器与 MPO 连接器交换使用的情况。术语 MTP 是 US Conec 提供的 MPO 连接器的注册商标。MTP 连接器与 MPO 标准完全兼容,被 US Conec 描述为专为提高性能而使用更严格的容差设计的 MPO。在本文中,我们仅讨论 MPO 连接器,这是因为 MTP 也被视为 MPO 连接器。

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了解多光纤推接 (MPO) 连接器

认证和标准

和其他标准连接器接口一样,MPO 连接器制造商必须遵守互匹配性标准。对于 MPO 连接器,这包括 IEC 61754-7 和 EIA/TIA-604-5 (FOCSI 5) 标准,它们说明了连接器的物理属性,例如公和母接头针和导孔尺寸。这些标准保证了所有兼容的插头和适配器都能相互匹配并达到特定的性能水平。

除互匹配性之外,MPO 连接器还必须满足 IEC PAS 61755-3-31 光纤接口标准规定的特定端面几何参数。这包括阵列中以及相邻光纤的抛光角、光纤突出高度和最大光纤高度差。连接器的整体性能很大程度上取决于对这些机械特征的控制。例如,如果超过光纤高度差且阵列中的光纤高度不同,则部分光纤无法正确地对接。这会大幅影响插入损耗和回波损耗。

使用和应用

多年来,MPO 连接器一直被数据中心中的双工 10 Gig 光纤应用用于部署交换机之间的预接即插即用主干电缆,这样可以节省通道空间并简化线缆管理,同时提高部署速度。在这些 10 Gig 应用中,两端均使用 MPO 的 12 光纤或 24 光纤主干线形成了永久主干链路,然后在接线板通过 MPO-LC 盒或 MPO-LC 混合跳接线转换为双工光纤连接器。

因为对带宽速度的需求远超 10 Gig,所以 MPO 连接器成为使用平行光纤较高速度交换机到交换机主干数据中心应用的实际接口。例如,多模光纤上的 40 Gig 和 100 Gig 应用(40GBASE-SR4 和 100GBASE-SR4)使用 8 光纤由 4 以 10 Gbps 或 25 Gbps 的速度传输并由 4 以 10 Gbps 或 25 Gbps 的速度接收。这些常见数据中心应用需要 8 或 12 光纤 MPO 连接器(使用 12 光纤 MPO 时仅使用 8 / 12 的光纤)。展望未来,标准机构正在预期 200 的更高速度,且 MPO 连接器和平行光纤也支持 400 Gig。MPO 连接器接口因此保留了下来。

清洁和检测

每个光纤端面都要进行清洁和检查,MPO 连接器也不例外。实际上,MPO 连接器因为表面积大,清洁和检查的问题会更大。清洁这些较大的表面区域时,很容易将一个光纤上的污染物移至同一阵列中的其他光纤。阵列越大,这个风险就越大。光纤数量越多,例如 24 或 32 光纤 MPO 连接器,光纤的高度差异就越难以控制,而光纤的高度差会增加无法正确清洁所有光纤的风险。因此检查和清洁至关重要,而且一定要再次检查。

FI-7000-MPO 工具包自带一个 MPO 检测头和一个 MPO Quick Clean Cleaner

对于光纤端面的检查,IEC 61300-3-35 “光纤互联设备和无源组件的基本测试和测量流程标准”中有具体的清洁度分组标准来评估光纤端面检查的通过或失败认证,从而避免了人为主观因素以及各种纠纷。对于各种连接器类型和光纤大小,IEC 61300-3-35 根据端面各区域中发现的划痕和缺陷数量和大小认证光纤端面的清洁度,包括核心、包层、粘接层和接触区域。

Fluke Networks 的 FI-7000 FiberInspector Pro 只需几秒即可根据 IEC 61300-3-35 产业标准对光纤端面进行验证,自动提供通过/失败结果。而且 Fluke Networks 的 FI-7000-MPO 工具包自带一个 MPO 检测头和一个 MPO Quick Clean Cleaner,能够比以往更简单地保证 MPO 连接器端面的清洁

极性

光纤链路要正确地发送数据,线缆一端的发射信号 (Tx) 必须与另一端的相应接收器 (Rx) 匹配。所有极性模式的目的都是为了保证这种连续连接,而这一问题在处理多光纤组件时变得更加复杂。产业标准呼吁使用三种不同的极性方法—方法 A、方法 B 和方法 C。每种方法使用不同类型的 MPO 线缆。

方法 A 使用 A 型直通 MPO 主线,一端为升键连接器,另一端为降键,这样位置 1 的光纤到达另一端的位置 1。双工应用使用方法 A 时,需要在一端的跳接线中做收发器-接收器转换。

 

方法 B 在两端均使用升键连接器实现收发器-接收器转换,这样位置 1 的光纤到达另一端位置 12,而位置 2 的光纤到达另一端的位置 11,依此类推。对于双工应用,方法 B 两端均使用直通 A-B 跳接线。

方法 C 和方法 A 一样在一端使用升键连接器,另一端使用降键,但转换是在线内发生的,每一个线对的转换都使位置 1 的光纤到达另一端位置 2,而位置 2 的光纤到达位置 1。虽然这种方法适合双工应用,但并不支持平行 8 光纤 40 和 100 Gig 应用,因此不推荐。

因为有三种不同的极性方法,且每种方法都要使用正确的跳接线类型,所以部署时经常会发生错误。幸运的是,Fluke Networks 的 MultiFiber™ Pro 可使用户对每一根跳接线、永久链路和通道进行测试,保证正确的极性。

性能测试

与数据中心中使用的其他所有光纤链路一样,使用 MPO 连接器的链路依然需要通过测试来保证它们在插入损耗预算范围内。需要使用 MPO 的较高速度 40 和 100 Gig 应用更是如此。因为这些应用的损耗预算低很多,所以确保最高的测试精度至关重要。

在 Fluke Networks 推出 MultiFiber Pro 测试仪和板载 MPO 连接器之前,MPO 式光纤链路通常是使用传统的双工光纤测试仪进行测试的。这非常耗时,需要使用将多根光纤分隔为一个光纤通道的 MPO 转 LC 扇出线,且将各待测线对连接到两端前需要验证测试基准线。这种复杂的测试还导致了更多的不一致性,而且更难在这个流程中保证所有光纤的清洁。

强烈建议使用板载 MPO 连接器的 MultiFiber Pro 这样的测试仪,它能同时扫描一个 MPO 连接器的所有 8、10 或 12 根光纤,避免了复杂化,且测试速度比双工测试仪快 90%。实际上,2017 年 2 月通过的 IEC TR 61282-15 Ed1 “线缆设备和链路 – 测试端接 MPO 连接器的多纤维光纤设备”要求测试仪在测试这些系统时必须有一个 MPO 接口。

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