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Standard Compliant Certification & Best Practices
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概要
光ファイバー端面の検査とクリーニングは、光ファイバー障害の解決策として最も推奨されています。しかし、依然としてデータセンター、キャンパス、およびその他の企業ネットワーク環境やテレコム・ネットワーク環境においては、接続部の汚れが光ファイバー関連の問題やテスト不合格の 1 番の原因となっています。
このページに記載されていること
Standard Compliant Certification & Best Practices
業界がデータ速度の向上、厳しい損失バジェット、新しい多心光ファイバー・コネクターの使用に対応するなか、光ファイバー端面の検査とクリーニングを予防的に行って、ネットワークのアップタイム、パフォーマンス、機器の信頼性を確保することがこれまで以上に重要になってきています。
Even when users think they have properly cleaned the fiber, every connector endface either field terminated or factor terminated should always be inspected before connecting to a component or piece of equipment. However, relying on subjective human inspection of fiber endfaces often produces inconsistent results.
現在は、国際電気標準会議 (IEC) の業界規格が制定され、新たな革新的な技術を利用することができるため、光ファイバー清浄度の具体的な合否判定基準に基づき、一貫性のある、かつ繰り返し可能な認証を自動的に行うことができます。
パフォーマンス向上のためのクリーニング
すべての光ファイバーの敷設において、端面の適切なクリーニングが重要になります。リンクに脆弱な箇所があれば、全体のリンク性能は当該箇所の性能以上にはなりません。脆弱なリンクは、端面が外部環境にさらされているあらゆる箇所です（パッチパネル、機器のポート、パッチ・コードやジャンパーの終端など）。
光ファイバーのタイプ、アプリケーション、またはデータレートにかかわらず、伝送路のリンク（受動的な接続またはスプライス）に障害があると、光は良好に通過できません。光ファイバーのコア上に 1 つでも阻害粒子があれば、損失や反射が発生する可能性があり、エラー率の上昇、ネットワーク・パフォーマンスの低下につながります。また、光ファイバー端面の汚れ（図 1 参照）によって高価な光ファイバー・インターフェースが損傷し、機器が動作しなくなることもあります。
光ファイバー・ネットワークは、ビジネスにとって最も重要な資産であるデータセンターの中核をなし、消費者は、いつでも、どこででも高速で情報にアクセスすることを要求しています。こういった状況でダンタイムやネットワーク・パフォーマンスの低下が許されないことは言うまでもありません。今日のネットワーク・アプリケーションは広い帯域幅を必要とし、伝送速度は 1～10 ギガビット/秒 (Gbps) から 40～100 Gbps に高速化するなか、損失バジェットはこれまでになく厳しくなっています。ごみや埃などの汚れは、こういった光ファイバー・ネットワークの高速データ伝送速度に大きな影響を及ぼします。このため、光ファイバー接続部分に汚れがないことを確認して、アプリケーション・パフォーマンスの問題を回避することが極めて重要です。
With contamination being the single greatest cause of fiber failures, spending the extra few seconds to properly inspect and clean every connector endface will save time and money in the long run.
図 1：この図に示されるような汚れた光ファイバー端面は、ネットワーク・パフォーマンスの低下、機器の損傷の原因にもなりかねません。
While accidently touching a fiber endface and working in dirty, dusty construction environments are known causes of contamination, there are plenty of other ways to mishandle fiber that may not be obvious sources of contamination. 肌の油脂、糸くず、その他の物質が付着した衣服が端面に触れると、汚れの原因となることがあります。端面のクリーニングを行ったばかりでも、周囲の環境にさらされることで汚れが付着する可能性は常にあります。特に静電気がある場合は、空気中の埃はすぐに光ファイバー端面に付着します。
また、コネクター端面を嵌合する際、汚れは別のポートに簡単に移動します。光ファイバー端面を保護するためのダスト・カバーが汚れの大きな原因となることもあります。残念なことに多くのユーザーは、ダスト・カバーで保護された端面は汚れていないと思っています。しかし、ダスト・カバーにはさまざまな異物が付着している可能性があります。これは、工場で成端処理されたばかりの端面でも同様です。ダスト・キャップは端面の損傷を防ぐためには効果的ですが、ダスト・キャップの素材であるプラスチックは時間と共に劣化して残留物が生じ、キャップ表面には、高速処理される生産プロセスで使用された離型物質が付着していることがあります。したがって、袋から初めてコネクターを取り出し、保護キャップを外したときに端面が汚れていても不思議ではありません。
また、機器に接続されている端面には汚れがなく、取り外してそのまま再嵌合できることが当然と思っている方も多くいます。しかし、再嵌合によっても別の端面に汚れが付いてしまうことがあります。光ファイバーのコアが汚れていなかった場合でも、嵌合によって汚れが分散し、阻害粒子が端面全体に移動してコアに再び付着する可能性があります。これと同じことが機器のポートにも言えますが、機器のポートは汚れの原因として見落とされることがよくあります。
保証のための検査
すべての光ファイバー端面をクリーニングするだけでは十分ではありません。端面に汚れがないことを確認するためには、特別に設計されたビデオ・マイクロスコープやハンドヘルド型マイクロスコープなど、目的に特化した専用の光ファイバー検査ツールを使用して検査を行う必要があります。検査とクリーニングを常に行い、しかも接続する前には再度検査を行うことが重要なのはこのためです。
実際、クリーニングの行為そのものが端面の汚れの原因になることもあります。したがって、クリーニングの際は毎回すべての端面を検査する必要があります。
This is especially a concern for multi-fiber connectors such as the multi-fiber push-on (MPO) style connectors that are rapidly becoming the norm in today’s data center fiber backbone channels as the required interface for 40 and 100 gigabit Ethernet (GbE) applications (see Figure 2).
たとえば、単芯光ファイバー・コネクターの場合と比較して、大幅に広い表面積を持つ 12 芯光ファイバー MPO があります。このような広い表面積をクリーニングする場合、汚れは同じ配列内の別の光ファイバーに簡単に移動します。したがって、この配列が大きいほどリスクが高くなります。高密度の光ファイバー相互接続に使用される 24-、48- および 72- 光ファイバー MPO の普及に伴い、すべての光ファイバーを管理することが困難になっており、しかも、すべての光ファイバーの突出高が同じだとは必ずしも言えません。1 つの多心ファイバー・コネクターの光ファイバーで突出高さにばらつきがあると、すべての光ファイバーを適切かつ均等にクリーニングすることが難しくなります。
規格に基づいた評価と認証
One of industry’s longtime concerns with manually inspecting fiber endfaces for cleanliness has been that determining cleanliness has largely been a subjective and inconsistent process. 汚れの基準は人によって異なります。スキルレベル、経験年数、視力、周囲照明、使用する光ファイバー検査ツールなどの違いも、光ファイバー端面の清浄度の判定に影響します。また、光ファイバー・ネットワークの設置が加速化する一方で、ネットワーク管理者が、端面の清浄度に関して十分な知識を持っていない場合も多々あります。
In an effort to establish consistency in fiber inspection and achieve more repeatable results for performance across multiple endfaces, the IEC developed 61300-3-35 Basic Test and Measurement Procedures Standard for Fiber Optic Interconnecting Devices and Passive Components. この規格は、光ファイバー端面検査の合否認証判定における具体的な清浄度に関する評価基準を策定しているため、人間による主観的な要因を取り除いてくれます。
図 2: MPO 配列内の光ファイバーがすべて適切にクリーニングされたことを確認するのは困難であるため、40 と 100 GbE アプリケーションに必要な MPO コネクターを必ず検査する必要があります。
IEC 61300-3-35 の認証基準は、コネクターの種類、光ファイバーのサイズ、欠陥の種類によって異なります。欠陥には、へこみ、欠け、傷、割れ、粒子、埋まった破片や表面の破片が含まれ、IEC 規格ではこれらを傷と欠陥の 2 つのグループに分類しています。傷は表面に見られる永久的な線形の損傷です。欠陥は検出可能な非線形の損傷で、通常クリーニングすることができます。Certification to determine pass or fail is based on the number of scratches and defects found in each measurement region of the fiber endface, including the core, cladding, adhesive layer and contact zones, as well as the quantity and size of the scratches and defects (see Figure 3).
For example, as shown in Table 1, multimode fiber with polished connectors can have no scratches greater than 3 μm in width or defects greater than 5 μm in width. クラッド・ゾーンでは、傷がまったくないか、または幅 5 以上の欠陥、幅 5～2 µm の 5 つの欠陥、および幅 2 µm 以下の無制限の数の欠陥が許容されます。各ゾーンで許容される傷と欠陥の数と大きさは、コネクターの種類と直径によって異なります。
図 3: IEC 61300-3-35 は、端面の各領域の傷や欠陥の質と大きさに基づいて光ファイバーの清浄度を評価します。
| ゾーン | IEC 61300-3-35 が推奨するマルチモード研磨済みコネクター合否基準 | |
|---|---|---|
| 傷（特定の寸法の最大数） | 欠陥（特定の寸法の最大数） | |
| コア |
制限なし ≤ 3 μm なし > 3 μm |
4 ≤ 5 μm None > 5 μmm |
|
クラッド 65 μm to 11 μm |
制限なし ≤ 5 μm なし > 5 μm |
制限なし > 2 μm 5 5 μm～10 μm なし > 10 μm |
|
接着 115 μm to 135 μm |
制限なし | 制限なし |
|
コンタクト 135 μm to 250 μm |
制限なし |
None < 20 μm 50 20 μm～30 μm なし > 30 μm |
IEC 61300-3-35 規格は、清浄度を目視で評価する際のガイドラインとして使用できますが、目視による手順では技術者が傷や欠陥の大きさと場所を判定する必要があり、人的エラーや結果のばらつきが生じる可能性もあります。
Thankfully automated certification solutions like Fluke Networks’ FI-7000 FiberInspector Pro use algorithmic processes to automatically and quickly inspect, grade and certify fiber endfaces based on the criteria of the IEC standard.
These types of devices eliminate human subjectivity and result in faster, more accurate and repeatable results to help ensure optimum fiber network performance (see the FI-7000, below).
検査とクリーニングの対象の把握
The best answer to the question of what to inspect and clean is everything – every endface should be inspected, and every endface that fails IEC 61300-3-35 certification should be cleaned (see Figure 4). If upon inspection, the endface passes IEC certification, do not clean it. クリーニングを行うと、静電気によって埃が付着する可能性があります。
図 4: 左図の端面はきれいでしょうか、それとも汚れているでしょうか？自動認証は IEC 61300-3-35 に基づいてコアの欠陥を検出し、汚れを表示します。
新品の光ファイバーの端面であっても、工場で成端処理されたプラグやピグテールであっても、嵌合する前には必ずすべての端面を検査して清浄度を確認する必要があります。光ファイバー・テスト・コード、光ファイバーのジャンパー、事前に成端処理されたトランク・ケーブルの両端も同様です。
アダプターを使用して 2 つのプラグを嵌合する場合は、アダプターに挿入する前に、両端面とアダプターのスリーブを検査してクリーニングする必要があります。光パワー・メーターに使用する交換可能なアダプターも定期的に検査し、クリーニングする必要があります。多くのアダプターにはピン穴の付いた遮光部があり、そこにごみがたまることがあります。ベンダーのアダプターによっては工場に返却してクリーニングする必要があるため、テスト対象機器の書類を必ず確認してください。
テスター自体、あるいはその他の機器のテストやトラブルシューティングを行う場合は、嵌合する前にすべてのプラグとポートこれには、テスト機器のポート、アダプター、テスト・コード端面、テスト・コードを接続するすべてのポートが含まれます。
前述のように、ダスト・キャップや嵌合が汚れの原因になることがあります。このため、新品の場合であっても、ダスト・キャップやポートから光ファイバー端面を取り外す際は毎回、挿入前に検査とクリーニングが必要です。また、取り外したばかりでも、コネクターを挿入する際は必ずポートの検査とクリーニングを行う必要があります。
ツールと消耗品に関する理解
When it comes to cleaning fiber endfaces, there are basically two materials required—wipes and solvent. Canned air and dusters are ineffective for cleaning fiber endfaces as they only succeed in blowing particles around, which simply moves the contaminants to another location. エアー缶やエアー・ダスターでは、油、残留物、または微小帯電粒子を効果的に除去することができず、エアー・ダスターは、新たな汚れの原因となる圧縮不活性ガスを噴出することがよくあります。
リントフリー素材でできた布と複合ワイプは吸収性に優れ、端面の汚れを取り除きます。一般に、クリーニングに表面が硬質なものを使用することは推奨されません。ワイプやカセット型クリーナーを使用する場合は、通常は 1、2 回軽く（1 cm 程度）拭うだけで十分です。Enough pressure should be applied so that the wipe can conform to the endface geometry and ensure that the entire endface has been cleaned.
ワイプのみを使用したクリーニングは「乾式クリーニング」と呼ばれ、この方法では汚れを完全に取り除くことはできません。Dry cleaning can also leave a static charge on the endface that can actually attract statically charged dust particles after cleaning.
より効果的なクリーニング方法は、ワイプと溶剤を組み合わせて使用する方法です。溶剤の化学作用によってワイプのクリーニング能力が向上し、粒子やごみを端面から浮かせて、乾式クリーニングに伴う静電気の問題を回避できます。分解された汚れの膜が残ることがあるため、溶剤の過剰な使用は避ける必要があります。余分な溶剤を取り除くために、ワイプの乾いている部分を使用するか、または新しい乾いたワイプを使用して、湿式クリーニングの後に乾式クリーニングを行います。静電気が発生する可能性があるため、拭きすぎないように注意してください。
図 5: 端面のクリーニングでは、残留物が残ることのある IPA（右）よりも専用溶剤（左）の方がはるかに効果的です。
The solvent itself should also be specially formulated for fiber endface cleaning, such as Fluke Networks’ Fiber Optic Solvent Pen. While isopropyl alcohol (IPA) was used for many years to clean fiber endfaces, specialized solvents have a lower surface tension that makes them far more effective at enveloping debris for removal and dissolving contaminants (see Figure 5). IPA can also leave behind a “halo” as it dries that not only causes attenuation, but also can be difficult to remove. クリーニングの後、端面に溶剤が残らないようにしてください。
To clean fiber endfaces inside ports or equipment, specially designed lint-free swabs or mechanical port cleaning devices like Fluke Networks’ Quick Cleaners are used instead of wipes (see Cleaning Kits, below). When using swabs for port cleaning, it is important to apply just enough pressure to clean the endface while rotating the swab several times in one direction. ポートのクリーニングに溶剤を使用する場合は、溶剤の過剰な使用を避け、プラグのインターフェースがぬれすぎることのないように注意する必要があります。すべての溶剤を確実に除去することは難しいため、ポートのクリーニングでは溶剤の蒸発率が重要になります。残った溶剤は嵌合時に閉じ込められ、やがて有害な残留物が発生することがあります。この理由からも、光ファイバーのクリーニング専用に調合された溶剤を使用する必要があります。専用の溶剤は効果的に汚れを落とし、IPA よりはるかに早く蒸発します。
こういったクリーニング用品は消耗品であるため、端面のクリーニングに一度使用したワイプや綿棒はすぐに破棄する必要があります。
一度使用したワイプや綿棒の再利用によって汚れはすぐに広がります。ジャンパーやテスト基準コードの端面のクリーニングは重要ですが、これらの備品も消耗品であるため、いずれは使用できなくなります。これらの備品が寿命に達した場合は、クリーニングだけでは十分な効果は期待できませんのでベンダーの指定する挿入回数使用に従うことです。
概要
ビジネスにとってネットワークのアップタイム、信号伝送のパフォーマンス、機器の信頼性が重要である場合、光ファイバー端面の検査やクリーニングを怠ると深刻な結果を招く可能性があります。また、適切なクリーニングを行った場合でも検査を省略することはできません。これまで述べた光ファイバー端面のクリーニングに関する最適手順に従うことは必須であるばかりでなく、嵌合接続する前には必ず、端面とポートの両方すべてを入念に検査し、IEC 61300-3-35 規格に基づいて認証する必要があります。
光ファイバーの検査と認証をプロセスに取り入れることで、人間による主観的な作業をなくし、規格に基づいて光ファイバー端面を検査、評価、認証できます。これにより、端面の汚れがネットワーク障害の原因になることがなくなります。
光ファイバー端面の IEC 規格認証を自動的に行う FI-7000 FiberInspector Pro
フルーク・ネットワークスの FI-7000 FiberInspector Pro は、光ファイバー端面の IEC 61300-3-35 業界規格認証をわずか 2 秒で実行して自動合否結果を提供するため、人間による主観的な光ファイバーの検査、当て推量による判断がなくなります。
ポート内部やパッチ・コードの端面の検査に最適な FI-7000 FiberInspector Pro は、光ファイバー端面の欠陥を検出および測定して、IEC 61300-3-35 規格に基づいて結果を自動的に認証します。規格要件に合格した欠陥、または不合格の欠陥はグラフィカルな画面で明確に表示され、FI-7000 のピンチ・アンド・ズーム可能なタッチスクリーン上には各欠陥の背景が色分けされ強調表示されます（不合格の欠陥は赤、合格の欠陥は緑で表示されます）。
図 6: FI-7000 の認証結果を確認することで、光ファイバー端面の合否を迅速に判断できます。
左側は不合格の端面、右側は合格の端面を示しています。
FI-7000 はフルーク・ネットワークスの Versiv ケーブル認証プラットフォームを使用して構築されているため、端面の画像や認証を Versiv テスト結果に保存できます。また、ジョブ要件を管理するための ProjX™、セットアップを簡単に行える Taptive™ ユーザー・インターフェース、データ管理や専門的なテストレポートの生成を行える多機能 Linkware PC ケーブル・テスト管理ソフトウェアなどの Versiv 機能を活用できます。FI-7000 の光ファイバー端面合否認証は、最新の Versiv ファームウェアをダウンロードすることにより、お使いの Versiv 検査カメラでご利用いただけます。
More information at: www.flukenetworks.com/FI-7000
Fluke Networks Fiber Test Solutions
Versiv™ ファミリーは認証プロセスのあらゆる手順を迅速化します。将来に備えた設計で、メタル配線認証、光ファイバー損失、OTDR テスト、およびハードウェアのアップグレードをサポートします。革新的な ProjX™ 管理システムおよび Taptive™ ユーザー・インターフェースにより、作業を一度で確実に実施できます。LinkWare 管理ソフトウェアで、テスト結果を分析し、専門的なテスト・レポートを作成できます。
Accelerates the fiber certification process with a six second two fiber / two wavelength test. Taptive user interface provides simple, animated guidance to eliminate setup errors.
Enterprise fiber troubleshooting and certification built on the Versiv platform. Taptive user interface simplifies set up, eliminates errors and speeds troubleshooting.
The DSX-5000 CableAnalyzer accelerates every step of the copper certification process with unmatched speed for CAT 6A and Class FA. ProjX management system ensures jobs are done right the first time.
FI-7000 FiberInspector Pro を使用すると、端面の検査と認証を 2 秒で完了できるため、測定や敷設作業を 1 度で正しく行うことができます。自動合否判定機能によって、推測による光ファイバー検査をなくし、誰でも正確な検査を行えます。
Versiv’s modular design provides flexibility and cost savings. Configure Versiv to meet your exact needs at www.flukenetworks.com/versivconfig
Management – LinkWare™ Live Results Management Service
Upload and consolidate Versiv test results from remote sites and track testers and project status from smart devices.
Reporting – LinkWare PC Cable Test Management Software
LinkWare PC ケーブル・テスト管理ソフトウェアを使えば、複数のテスターから得た結果をすべて 1 つの PC アプリケーションで管理できます。
MultiFiber Pro is the only fiber tester that can test singlemode or multimode MPO fiber trunks without the use of a fan-out cords, eliminating the complexity of polarity issues, and making field testing of cassettes easier.
Easy-to-use Light Source / Power Meter (LSPM) with single-port, simultaneous dual-wavelength feature completes testing in half the time and saves measurements from both wavelengths into one record. 1490 and 1625 nm wavelengths extend product use to broader applications. Store up to 1000 results and upload to LinkWare PC.
Fiber QuickMap™ / Fiber OneShot™ PRO
One-button multimode / singlemode fiber troubleshooter locates multiple incidents in the channel in just six seconds to provide full visibility of any potentially problematic links and connections.
VisiFault™ Visual Fault Locator – Cable Continuity Tester
ビジュアル・フォルト・ロケーター(可視光源)は光ファイバー導通テスターとして、場所特定、異常の検出、疎通性と極性が確認できます。
あらゆるタイプの設置済み光ファイバーの光ファイバー端面検査。非常に小さな破片や端面の損傷の鮮明な画像を提供するオートフォーカス。暗い場所を照明する PortBright™ 機能。
Everything you need to eliminate the #1 cause of fiber optic link failure: 汚染を軽減することはできません。Supports all fiber connector types in datacenter and campus environments including MPO.
