광섬유 케이블을 종단하는 작업, 즉 노출된 광섬유 끝을 커넥터나 접속부에 연결하는 작업은 모든 광섬유 설치에서 가장 중요한 단계 중 하나입니다. 종단 품질이 낮으면 삽입 손실, 반사 손실, 반사가 발생해 전체 링크의 신호 품질이 저하됩니다. 선택한 종단 방식은 설치 속도, 비용, 성능, 장기 신뢰성에 영향을 줍니다.
주요 단말 처리 방법에는 현장 연마, 사전 연마형(혐기성) 커넥터, 융착 접속 및 기계식 접속이 있습니다. 각 방법은 고유한 장점이 있으며 서로 다른 설치 상황에 적합합니다.
종단 품질이 중요한 이유
광섬유 커넥터는 광섬유 코어(싱글모드의 경우 일반적으로 9µm, 멀티모드의 경우 50–62.5µm)를 상대 커넥터나 장치의 광섬유에 맞춰 정렬합니다. 광섬유 끝면의 정렬 불량, 오염, 표면 결함은 빛을 전송하는 대신 산란시킵니다. 이 손실을 **삽입 손실(IL)**과 **반사 손실(RL)**로 측정합니다.
일반적인 성능 목표:
- 삽입 손실: 커넥터당 < 0.3 dB(대부분의 표준에서 최대 0.5 dB)
- 반사 손실: > 26 dB (PC 연마), > 50 dB (APC 연마)
단 한 곳의 잘못된 종단 처리로도 링크가 끊기거나 전체 광섬유 구간의 성능이 저하될 수 있습니다. 따라서 종단 기술과 청결 관리가 중요합니다.
방법 1: 현장 연마
현장 연마(에폭시 접착 및 연마 또는 습식 종단이라고도 함)는 광섬유 커넥터를 현장에서 종단하는 전통적인 방법입니다. 공정은 다음과 같습니다.
- 광섬유를 드러내도록 광케이블 재킷, 버퍼 및 코팅을 벗기세요.
- 커넥터 페룰에 에폭시(혐기성 또는 열경화형)를 도포하세요.
- 광섬유를 페룰에 삽입해 끝면보다 약간 돌출되게 합니다.
- 에폭시 경화(UV 램프, 가열 오븐 또는 혐기성 경화)
- 페룰 끝면 가까이에서 여분의 광섬유를 절단합니다
- 여러 연마 필름으로 단면을 연마합니다(일반적으로 12µm → 3µm → 1µm → 0.3µm)
- 광섬유 검사 현미경으로 검사
장점
- 커넥터당 최저 재료비
- 최고의 광 성능(최저 삽입 손실, 최고 반사 손실) 제공
- 모든 종류의 커넥터와 함께 사용할 수 있습니다(LC, SC, ST, FC, MTP).
- 단일 모드 및 멀티모드 광섬유 모두에 적합
단점
- 일관된 결과를 얻으려면 숙련과 연습이 필요합니다.
- 시간이 많이 걸림(숙련 기술자가 커넥터 하나당 15–30분 소요)
- 연마 장비 필요(연마 지그, 필름, 검사 현미경)
- 에폭시 경화 시간만큼 설치 시간이 늘어납니다
사용 시기
현장 연마는 삽입 손실을 최소화해야 하는 고성능 설치, 장비 투자에 타당성이 있는 대규모 프로젝트, 더 작은 코어 직경으로 최고 수준의 단면 품질이 필요한 단일 모드 광섬유에 적합합니다.
방법 2: 사전 연마(무산소) 커넥터
사전 연마 커넥터(에폭시·연마 불필요 커넥터 또는 퀵 커넥터라고도 함)는 페룰 안에 사전 연마된 짧은 광섬유 스텁이 있습니다. 현장에서 광섬유를 절단한 뒤 커넥터에 삽입하면 사전 연마된 스텁에 맞닿습니다. 두 광섬유 끝 사이의 틈은 굴절률 정합 젤로 채웁니다.
사전 연마 방식으로 인기 있는 커넥터 브랜드:
- 3M 핫멜트(열활성 접착제 사용)
- Corning UniCam (커넥터 내부의 기계식 접속 방식)
- Panduit OptiCam(캠 작동식 기계 접속)
- Leviton Opt-X(혐기성 접착제)
공정
- 광섬유를 벗기고 청소합니다
- 지정된 길이로 광섬유를 절단합니다.
- ファイバーをスタブに当たるまでコネクタに挿入します。
- 잠금 메커니즘(캠, 압착 또는 접착)을 작동합니다.
- 검사(연마 불필요)
장점
- 빠른 설치(커넥터당 5–10분)
- 연마 장비가 필요 없음
- 최소한의 교육으로도 일관된 결과
- 현장 수리와 소규모 설치에 적합
단점
- 커넥터당 더 높은 재료 비용(현장 연마 커넥터의 2–5배)
- 현장 연마 방식보다 삽입 손실이 약간 높음(일반적으로 0.3–0.5 dB 대 0.1–0.2 dB)
- 일부 환경에서는 굴절률 정합 젤이 시간이 지나면서 성능이 저하될 수 있습니다
- 모든 커넥터 유형에 적합한 것은 아닙니다.
사용 시기
사전 연마 커넥터는 소규모 설치(20개 미만), 속도가 중요한 현장 수리, 약간 높은 삽입 손실을 허용할 수 있는 멀티모드 광섬유, 연마 장비를 사용할 수 없는 설치 환경에 적합합니다.
방법 3: 광섬유 융착 접속
융착 접속은 전기 아크로 두 광섬유 끝을 녹여 영구적으로 연결합니다. 융착 접속기는 카메라와 정밀 모터로 광섬유를 정렬한 뒤 아크를 발생시켜 유리를 하나로 융착합니다. 삽입 손실이 거의 없는 연속적인 유리 접속부가 만들어집니다.
융착 접속은 다음과 같은 경우 사용합니다:
- 두 광섬유 케이블 연결(중간 접속)
- 현장 광섬유에 피그테일(사전 종단된 광섬유 스텁)을 연결
- 손상된 광섬유 복구
공정
- 광섬유 양쪽 끝을 스트립, 세척 및 절단
- 접속기에 광섬유를 넣습니다
- 접속기는 광섬유를 자동 정렬하고 절단면 품질을 측정합니다
- 융착 접속기가 아크를 발생시켜 광섬유를 융착합니다.
- 접속 부위를 열수축 스플라이스 보호 슬리브로 보호
- 접속기는 추정 삽입 손실(일반적으로 0.02–0.05 dB)을 측정합니다.
장점
- 모든 종단 방식 중 가장 낮은 삽입 손실(일반적으로 < 0.05 dB)
- 영구적이고 신뢰할 수 있는 접합
- 접속 보호재 이외의 소모품 불필요
- 싱글모드 및 멀티모드 광섬유 모두에 적합
단점
- 높은 장비 비용(융착 접속기 가격 $1,500~$15,000)
- 숙련된 작업자가 필요
- 쉽게 분리할 수 없는 영구 접합 형성
- 커넥터 종단에 피그테일이 필요합니다(링크에 커넥터 하나 추가)
사용 시기
융착 접속은 삽입 손실을 최소화해야 하는 장거리·고성능 링크, 단일 모드 광섬유 설치, 중간 접속이 필요한 지중 및 가공 케이블, 장비 비용을 다수의 접속에 분산할 수 있는 대규모 설치에 적합합니다.
방법 4: 기계식 접합
기계식 접속은 굴절률 정합 젤과 기계식 고정구를 사용해 두 광섬유 끝을 정렬 상태로 고정합니다. 융착 접속과 달리 열을 가하지 않고 광섬유를 기계적으로 결합합니다.
기계식 스플라이스 종류:
- 영구 기계식 접속부: 케이블 중간 연결용
- 현장 설치형 기계식 커넥터: 사전 연마형과 유사하지만 기계식 스플라이스 방식으로 연결합니다.
장점
- 융착 접속기가 필요하지 않습니다
- 융착 접속보다 빠름
- 재사용 가능(일부 설계는 다시 분리할 수 있음)
단점
- 융착 접속(0.1–0.5 dB)보다 삽입 손실이 큽니다
- 반사 손실이 더 큼(반사가 더 많음)
- 굴절률 매칭 젤은 시간이 지나면 성능이 저하될 수 있습니다
- 고성능 애플리케이션의 단일 모드 광섬유에는 권장되지 않음
사용 시기
기계식 접속은 삽입 손실이 더 높아도 괜찮은 긴급 수리, 임시 설치, 멀티모드 광섬유에 사용됩니다.
비교 요약
| 공정 | 삽입 손실 | 속도 | 장비 비용 | 권장 용도 |
|---|---|---|---|---|
| 현장 연마 | 0.1–0.2 dB | 느림 (15–30분) | 중간 | 고성능, 대규모 |
| 사전 연마 완료 | 0.3–0.5 dB | 빠름(5–10분) | 낮음 | 소규모 설치, 현장 수리 |
| 융착 접속 | 0.02–0.05 dB | 중간(5–10분) | 높음 | 싱글모드, 장거리 |
| 기계식 접속 | 0.1–0.5 dB | 빠름 | 낮음 | 긴급 수리, 임시 설치 |
광섬유 단면 검사
종단 방식과 관계없이 종단 처리한 모든 광섬유는 연결 전에 광섬유 검사 현미경이나 비디오 스코프로 검사해야 합니다. IEC 61300-3-35 표준은 광섬유 단면 청결도의 합격/불합격 기준을 규정합니다.
삽입 손실을 높이는 일반적인 결함:
- 코어 표면의 긁힘
- 오염(먼지, 오일, 에폭시 잔류물)
- 광섬유 끝면의 깨짐
- 코어 영역의 패임
오염된 커넥터는 광섬유 링크 장애의 가장 흔한 원인입니다. 연결하기 전에 항상 IEC 승인 광섬유 세척 도구로 커넥터를 청소하고, 청소 후 검사하십시오.
CZT의 광섬유 커넥터 제품군에는 현장 연마 및 사전 연마용 LC, SC, ST 및 FC 커넥터와 융착 접속용 피그테일이 포함됩니다.
요약
다음 기준에 따라 종단 방식을 선택하세요:
- 성능 요구사항: 손실을 최소화하려면 융착 접속, 커넥터 성능을 최대화하려면 현장 연마
- **設置規模：**大規模工事には現場研磨または融着接続、小規模工事や現場作業には研磨済みタイプ
- 광섬유 유형: 단일 모드는 융착 접속 또는 현장 연마가 필요하고, 다중 모드는 사전 연마형을 사용할 수 있습니다.
- 필요 장비: 사전 연마형과 기계식 접속은 최소한의 공구만 필요하며, 융착 접속에는 접속기가 필요합니다
- 영구성: 융착 접속은 영구적이며, 커넥터는 분리 가능
대부분의 기업 및 데이터센터 설치에서는 패치 패널 종단용 피그테일을 사용한 융착 접속과 현장 수리용 사전 연마 커넥터를 조합하는 방식이 성능과 유연성 측면에서 가장 균형이 좋습니다.
