康宁光缆系统

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      (EWP)

UniCam连接器在高速数字传输及模拟视频传输系统中的性能分析

　

介绍

　　光纤的现场端接在局域网（LAN）中还将会是一种主要的端接方式。但是，人们最近开始对现场端接的UniCam连接器是否能够应用于高速数字传输系统及模拟视频传输系统中提出了疑问。相应的，布线市场上的很多用户开始转向选用工厂预端接的光纤，而不是现场端接的光纤。

　　本文将简要对用于现场光纤端接的单模UniCam连接器的系统测试方法进行探讨，以确定它是否能够像熔接工厂生产的尾纤一样可靠地应用于高速数字传输（10G及40G）及模拟视频传输系统。

UniCam连接器

　　UniCam连接器中已经在生产过程中预先在连接器插芯内安装了一小段光纤。插芯末端的端面经过抛光，并且都已经过严格的检验以保证其具有一致的低损耗及反射性能。通过连接器的后部插入一根已剥去涂覆层并切割好的光纤，直到将其与工厂预装的光纤端面相连。然后，利用一种旋转的凸轮作用，通过机械结合将二者连接到一起（见图1）。

实验——不同的测试方案

　　为了对单模UniCam SC连接器与熔接型单模SC连接器尾纤在高速数字传输（10G及40G）和模拟视频传输中的使用性能进行比较，我们选择了四种主干结构分别进行评估。
? 方案一
　　模拟点对点的集群和建筑物主干结构，并将主交叉连接（MC）至中间交叉连接（IC）或电信室（TR）的距离设置成300米（见图2）。

? 方案二

模拟点对点的集群主干结构，并将MC至IC的距离设置成3千米（见图3）。

? 方案三

模拟网格体系的集群主干结构，并将IC至MC再到另一个IC的距离分别设置成3千米（见图4）。

? 方案四

模拟点对点的集群主干结构，并将MC至IC的距离设置成12千米（见图5）。

　　在以上几种测试方案当中，单模UniCam SC连接器的回波损耗可达-40dB，而单模SC尾纤的回波损耗可达-55dB。除此之外，回波损耗为-55dB的单模UniCam SC连接器也被列入模拟视频传输系统的评估范围之内。每种连接器所使用的插芯端面都是平的且经过了抛光处理。UniCam SC连接器与熔接型尾纤都安装在每种主干光缆上，而回波损耗为-55dB的工厂生产的SC跳线则主要用在配线架交叉连接和网络的互联。UniCam SC连接器的安装可以使用FBC-001型切割机来完成（见图6），而工厂生产的尾纤则使用FBC-012精密切割机和熔接机完成安装。每种连接器及尾纤的安装都由通过康宁布线系统公司EWP认证的安装商模拟实际现场的条件来完成。

电子配置

数字测试装置
10G传输速率的测试是按照IEEE-802.3 10GBASE-LR标准物理介质相关子层（PMD），并且使用符合标准的JDS Uniphase XFP接收器在1310纳米的波长下进行。-14.4dBm的最小平均接收器功率的误码率（BER）规定为10-12。231-1的精确伪随机二进制序列(PRBS)已被用于创建接收器的BER瀑布图，以进行对比分析。图7给出的流程示意图描述的是10GbE测试的设计思路。

而40G传输速率的测试是在1550纳米波长下使用了四种PRBS都为231-1的时域复用（ETDM）10G电子数据信号来完成，并最终生成接收器BER的瀑布图供对比分析。方案三及四都在接收器端设置了色散补偿光纤（DCF），以校正由色散所带来的偏差。到目前为止，针对40G的传输速率还没有标准的系统指南可供参考。BER为10-12时预计最低接收器功率大概为-8dBm。图8给出的流程示意图描述的是40GbE测试的设计思路。

模拟测试的设计思路
模拟测试的频率范围为55至550MHz，并且将使用1550纳米波长传输下的77个复用RF通道。同时还可能会使用6MHz的带通滤波器（BPF）对通道2、9及78进行分离，另外还会使用电子光谱分析仪对载波噪声比（CNR）进行对比分析。可变光衰减器（VOA）的使用还可以在所有的测试当中将接收到的光频率固定在-7.0dBm的水平。图9给出的流程示意图描述的是模拟有线电视（CATV）的设计思路。

测试结果
高速数字传输
BER瀑布图是一种比较光纤传输能力及衡量数字信号质量的标准方法。瀑布图中描述的是BER响应随接收功率减小时的变化趋势。在每种测试方案当中，VOA的主要作用是减弱接收功率从而得出BER的瀑布图。10G及40G传输速率下的BER测试结果表明，UniCam连接器的性能与熔接型工厂生产的尾纤的性能相当。对于10G及40G两种传输速率而言，每种测试方案在最低平均接收器功率时都很容易使BER达到10-12。下面的典型瀑布图可进一步说明二者性能上的接近程度。

模拟视频传输
RF载波噪声比（CNR）分析是一种评价模拟视频系统性能的常用方法，CATV标准规定视频传输中的CNR至少要达到43dB。为了对比分析每种测试方案中的CNR性能，我们共选择了三个独立的通道进行监测。参考的CNR测试主要是通过一根短光纤跳线，背对背地连接来进行的，而且每次测试条件下的结构会进行对比以得出一个三角形的CNR图。由10G与40G的测试结果，以及通过各种测试方案得出的模拟视频测试结果，我们可以看出UniCam连接器可以与熔接型工厂预端接尾纤达到相当的性能，下表所示为典型的CNR测试结果。

结论
通过高速率传输数字传输及模拟视频测试，我们希望找出采用UniCam SC连接器端接的与熔接型工厂预抛光的SC连接器尾纤端接的主干单模光纤性能所存在的差异。其中，测试的长度是根据常见的传输长度及LAN中常用的建筑结构来进行确定的。但是测试结果显示，在10Gbps及40Gbps传输速率下的数字信号及模拟CATV信号传输方面，UniCam SC连接器与熔接型SC连接器尾纤可以达到相同的性能。