康寧最新報(bào)告：《數(shù)據(jù)中心光纖清潔度——關(guān)于污染物的小秘密》

當(dāng)今的數(shù)據(jù)中心需要配備超高速、超低延遲的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，以支持新技術(shù)和新應(yīng)用程序在全球各地的部署；需要部署最優(yōu)的技術(shù)解決方案，以便傳輸海量數(shù)據(jù)，支持各種商業(yè)交流與社交互動(dòng)。

然而，所有這些努力都可能因光纖連接器末端的一?；覊m、一滴油脂甚至一片皮屑而毀于一旦。

污染物有這么厲害？

污染物對(duì)光纖的影響至少有兩個(gè)方面，一是污染物對(duì)于光的散射或吸收會(huì)造成光功率損耗（插入損耗，IL），另一方面還會(huì)影響光信號(hào)的信噪比和反射功率（回波損耗，RL）。這些問題的源頭可能是污染物的直接光學(xué)效應(yīng)、剛性污染物造成的氣隙以及污染物造成的端面損壞等。

例如皮屑，在觀察中完全呈黑色，為不透明物質(zhì)，可能會(huì)完全遮擋光信號(hào)，皮屑的不規(guī)則邊緣還會(huì)導(dǎo)致光線偏轉(zhuǎn)。

而端面的微小顆粒，在連接中可能會(huì)承受巨大壓力而被碾碎。下圖中白色圓盤實(shí)際上是在連接建立時(shí)被壓碎的球形鋼粉顆粒。在這種情況下，球形鋼粉顆粒的強(qiáng)度足以損壞光纖內(nèi)部的玻璃成分。

都有什么污染物？

事實(shí)上，皮屑和顆粒都只是污染物的一小部分，我們研究了數(shù)據(jù)中心中常用的單芯光纖連接器和多芯光纖連接器，連接器端面上的物質(zhì)類型極為繁雜，其中許多都無法確定，包括：

·皮屑，初步確認(rèn)為含氮的有機(jī)顆粒，但是從組成成分上，很難將其與聚酰胺聚合物顆粒進(jìn)行區(qū)分；

·礦物質(zhì)和其他無機(jī)碎屑；

·油脂；

·許多常見“有機(jī)”（含碳）顆粒，其中一些可能來自用于制作連接器外殼組件的注塑成型聚合物。

·在帶有氧化鋯套圈的單芯纖維連接器以及帶有玻璃填充聚合物套圈的MPO連接器上都發(fā)現(xiàn)了這些物質(zhì)。這些物質(zhì)在顆粒大小和形態(tài)上存在著很大的差別。

這些污染物都來自于哪？

在連接器上發(fā)現(xiàn)的多種污染物成分，其類型之廣泛并不足為奇，因?yàn)檫B接器是在正常的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境下生產(chǎn)出來，而且生產(chǎn)條件各不相同。連接器在生產(chǎn)過程中會(huì)經(jīng)過多個(gè)加工和處理環(huán)節(jié)，都有污染的潛在可能。例如在拋光過程中可能會(huì)產(chǎn)生殘留物，檢測(cè)過程中的夾具可能會(huì)粘連碎屑，操作人員可能會(huì)留下指紋。此外，連接器還會(huì)暴露于遍布電纜材料和外殼零件的加工及組裝環(huán)境中，積累空氣中的灰塵。

不僅如此，防塵帽在注塑成型和移動(dòng)過程中，也都可能會(huì)產(chǎn)生微粒碎屑，經(jīng)過震動(dòng)、接觸或氣流可能會(huì)轉(zhuǎn)移到端面。此外，防塵帽通常由PVC制成，含有油性化合物（通常是鄰苯二甲酸鹽），有時(shí)候會(huì)在連接器上留下油脂，并在對(duì)接時(shí)形成污染。

最終，連接器在組裝完畢并加蓋之后，進(jìn)入客戶安裝場地并進(jìn)行對(duì)接時(shí)，仍有可能會(huì)因?yàn)楸┞犊諝饣蛘呓佑|夾具等問題產(chǎn)生污染。

優(yōu)化的防塵帽的設(shè)計(jì)

因此，我們發(fā)現(xiàn)非常有必要對(duì)防塵帽的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，以便更好地應(yīng)對(duì)污染和碎屑遷移風(fēng)險(xiǎn)。從標(biāo)準(zhǔn)防塵帽剖面圖可以看出，目前的設(shè)計(jì)存在引入污染物的風(fēng)險(xiǎn)。

在此過程中，我們嘗試了多種標(biāo)準(zhǔn)的和經(jīng)過優(yōu)化的防塵帽設(shè)計(jì)方案，并測(cè)量了每種設(shè)計(jì)方案在加蓋/開蓋后對(duì)端面污染的影響。最終，我們發(fā)現(xiàn)經(jīng)過優(yōu)化后的防塵帽可以很好地降低光纖污染的可能。

真正的即插即用——領(lǐng)先的康寧Clear Advantage技術(shù)

目前，康寧已經(jīng)在整個(gè)連接器的生產(chǎn)過程中應(yīng)用了CleanAdvantage技術(shù)，并在工廠預(yù)安裝的優(yōu)化防塵帽，確保安裝人員在打開連接器包裝后應(yīng)可以立即使用連接器連接設(shè)備，而不需要先逐個(gè)清潔連接器，更不需要按照慣例對(duì)連接器進(jìn)行檢查?？蓽p少安裝時(shí)間多達(dá)17%，并減少清潔耗材成本多達(dá)95%。

我們采用多種清潔方法，對(duì)大量多模光纖鏈路上的插入損耗（IL）進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果充分表明，從插入損耗分布和插入損耗故障次數(shù)來看，采用經(jīng)過優(yōu)化后清潔流程處理的產(chǎn)品以及因裝配防塵罩而無需進(jìn)一步清潔的產(chǎn)品（“在數(shù)據(jù)中心無需清潔”的情況）在性能上可媲美或者優(yōu)于“現(xiàn)場”清潔的產(chǎn)品。

更多內(nèi)容，請(qǐng)點(diǎn)擊以下鏈接，下載完整報(bào)告！

https://www.corning.com/media/cn/coc/documents/articles/Fiber-Cleanliness-in-the-Data-Center.pdf