数据中心中的 MPO 及其测试方法

MPO 的类型有哪些？

MPO 有多模和单模版本，分别具备多种光纤数量，包括8、12、16、24 和 32。它们有带插针（公）和不带插针（母）版本；不带插针的版本连接到带插针的设备接口。为了确保精准对准与极性正确，MPO 均设有定位键，但不同连接器的定位键位置各不相同。

新型超小型 (VSFF) 连接器是为在超高密度环境中节省空间而设计的 MPO 类型。其中包括 Senko 的 SN-MT（有 8 芯和 16 芯版本）和 US Conec 的 MMC（有 12 芯、16 芯和 24 芯版本）。这些连接器采用垂直堆叠方式，而不是单排水平排列光纤，以减少外壳宽度，具有的光纤密度达到了传统 MPO 的三倍。

一些 MPO 连接器被称为 MTP 连接器（这是 US Conec MPO 的商标）。MTP 是一种完全符合 MPO 标准的连接器，其制造公差控制更精密，因此具备更卓越的对准精度、耐用性，且插入损耗更低。例如，IEC 规定所有光纤之间的最大光纤高度差不超过 0.0005 mm，而 US Conec 则规定为不超过 0.0004 mm。记住：所有 MTP 都属于 MPO，但并非所有 MPO 都属于 MTP。

MPO 是如何使用的？

多功能 MPO 连接器在数据中心中主要有三个用途：

• • 整合主干布线
• • 支持高速并行光传输
• • 支持分支配置

主干布线

MPO 干线电缆长期以来一直被广泛用于数据中心的双工主干布线整合。MPO 干线电缆可连接到 MPO 转 LC 配线架盒体的背面，无需在配线架区域之间布设许多单独的双工电缆。盒体的前面是 LC 连接，通过双工跳线连接到设备。

试想一下，如果用双工电缆连接两个 48 端口配线架，则需要 48 条单独的电缆(96 根光纤)。在配线架的背面使用 MPO-12 连接器会使电缆数量减少到八根，使用 MPO-24 连接器则会使电缆数量减少到四根。电缆数量减少意味着安装速度更快，节省了路径空间，并且电缆管理更简单。

并行光传输应用

MPO 对于并行光传输应用至关重要，并行光传输应用通过多根光纤传输和接收信号，以实现更快的速度。这些应用由其通道速度和通道数量来界定。例如，MPO-8 连接器支持 100 千兆（4 根光纤发射、4 根光纤接收，单通道速率 25 千兆比特/秒）、200 千兆（4 根光纤发射、4 根光纤接收，单通道速率 50 千兆比特/秒）或 400 千兆（4 根光纤发射、4 根光纤接收，单通道速率 100 千兆比特/秒）。

较新的 800 千兆应用需要 MPO-16 连接器（8 根光纤发射、8 根光纤接收，单通道速率 100 千兆比特/秒）。先进的单通道 200 千兆比特/秒信号传输技术可使 MPO-8 连接器支持 800 千兆传输，并且使 MPO-16 连接器支持 1.6 太比特传输。

MPO 可以同时支持并行光传输以及整合主干布线。例如，在 8 芯并行光传输应用中，采用 MPO-24 连接器件分接为三个 MPO-8 连接，是加快安装进度、减少主干布线体积的理想方案。

分支配置

MPO 促进了分支配置，即单个高速交换机端口连接到多个低速交换机或服务器。分支电缆以各种形式出现，将 MPO 光纤分离成多个独立连接。例如，一个 800 千兆 (800GBASE-SR8) 交换机端口可连接两台 400 千兆服务器（2 台 400GBASE-SR4）、四台 200 千兆服务器（4 台 200GBASE-SR2）或八台 100 千兆服务器（8 台 100GBASE-SR1）。

需要注意的是，MPO 干线电缆与 MPO 分支电缆不同。

• • 干线电缆提供直接的一对一光纤连接，通过接线盒和/或跳线确定极性。
• • 分支电缆将 MPO 的光纤分离为多个独立连接，如下图所示。

多模 APC MPO 的崛起

光纤端面分为两类：超物理接触面 (UPC) 和倾斜角接触面 (APC)。UPC 端面是平的，而 APC 端面具有 8 度角，该角度导致反射光被吸收到包层中，从而减少光纤芯内的反射。

以往，APC 端面用于波分复用 (WDM) 应用中的单模光纤，这些应用在较高波长下运行，更容易受到反射的影响。APC 单模连接器具有绿色连接器外壳，与蓝色 UPC 单模连接器区分开来。

所有单模 MPO 连接器都采用 APC 端面，因为在多个 UPC 光纤上实现良好的反射率几乎是不可能的。这就是您从未见过蓝色单模 MPO 连接器的原因。APC 单模 MPO 在需要卓越反射性能的短距离单模 200GBASE-DR4、400GBASE-DR4 和 800GBASE-DR8 数据中心应用中特别有用。

在如今的数据中心中，APC 多模 MPO 连接器更为常见。虽然传统的 40 和 100 千兆并行光学多模应用与 UPC MPO 连接器配合良好，但在 400 和 800 千兆多模应用中，高速 PAM4 信号传输对反射更为敏感。这使得 APC 多模 MPO 连接器成为这些应用的新标杆。

检查和清洁注意事项

连接前应检查并清洁每个连接器端面，即使是刚拆封、工厂预端接的 MPO 连接器也不例外。对于 MPO 而言，正确的检测尤为关键，因为来自一个光纤的污染物很容易迁移到同一阵列中的其他光纤。

检查 MPO 的过程首先是使用大视场 (LFOV) 显微镜检查整个插针。在检查时，关键是要使用与 MPO 连接器类型和端面相匹配的检查探头。使用 UPC 探头来检查 APC 连接器，或反之，会无法充分观察整个端面，进而无法判定清洁度。Fluke Networks FI-3000 FiberInspector™ Ultra Camera 作为标配，提供用于检测 UPC 和 APC 8、12 和 24 光纤 MPO 端面的探头。还提供配套探头，用于检查 16 和 32 光纤 MPO 以及 VSFF MMC 连接器。

检查 MPO 的关键考虑因素是能够同时查看整个 MPO 阵列和单个光纤。像 FI-3000 这样的先进检查工具具有双摄像头，提供单一的集成视图，让您可以放大特定区域，平移浏览连接器，或点击特定光纤的图像进行详细查看。

最好的检查工具根据每个光纤端面的关键区域内缺陷的数量和大小，自动验证连接器的清洁度，从而消除了人为主观性影响，这符合 IEC 6300-3-35 标准的规定。FI-3000 采用算法处理流程，依据 IEC 标准规范对光纤端面进行快速检查、分级与认证，并为 MPO 连接器的每根光纤提供自动生成的合格/不合格结果。FI-3000 甚至提供了 PortBright™ 照明，用于在黑暗和拥挤的数据中心环境中检查 MPO。

如果检查结果显示 MPO 的端面表面有松散颗粒，下一步就是清洁连接器。请仅使用专为光纤和 MPO 设计的溶剂和清洁剂，例如我们 Fiber Optic Cleaning Kits 中的溶剂和清洁剂。Fluke Networks Quick Clean™ 清洁剂可用于清洁所有类型的 MPO 连接器，包括 VSFF MMC 连接器。

如何测试 MPO

在任何光纤安装后，使用光损耗测试仪 (OLTS) 进行一级认证测试是确保链路符合设计规范所述的长度、损耗预算和极性要求所必需的。大多数制造商也要求进行这项测试，方可确保获得光纤布线系统的保修服务。

对于使用 MPO 连接器的并行光链路，最佳实践是使用带有内置 MPO 连接器的测试仪，以匹配待测链路。试图使用双工测试仪测试这些链路不仅耗时，而且容易出现不一致性，因为每个光纤对（发送和接收）都必须通过分支跳线或盒式分路器单独测试，且整个过程中还需始终保持端面清洁。

Fluke Networks MultiFiber™ Pro MPO 测试仪配备一个用于测试并行光纤链路的内置 MPO 连接器。它可以同时扫描所有光纤的各种波长，并显示整个链路的插入损耗结果。MPO 电缆和连接器的纤维极性也更为复杂，因此使用像 MultiFiber Pro 这样的认证测试仪（它还可以测试这些链路是否具有正确极性）是理想的选择。

重要的是要明白，并非所有包含 MPO 连接器的光纤链路都需要使用 MPO 测试仪。如果您使用 MPO 干线电缆来整合双工应用中的主干布线，就无需担心将测试仪连接到 MPO 的问题。从技术上讲，您只是测试双工链路，因此可将测试仪连接到配线架前面的双工端口，该端口也是后续将连接有源设备的位置。

然而，在测试这些链路时，损耗结果将包括两端的双工连接器的损耗，以及干线电缆两端的 MPO 连接器的损耗。虽然在这种情况下您不需要将测试仪连接到 MPO，但在连接干线电缆之前，仍应检查（并在必要时清洁）它们。

对于测试双工分支应用也同样如此，例如高速 MPO 端口支持多个低速（如 4 个 100 千兆）双工端口。从技术上讲，您测试的仍然是四条独立的双工链路。然而，根据配置的不同，可能需要使用 MPO - 双工分支跳线以及三跳线测试法来测试这些双工链路。Fluke 技术支持中心 (TAC) 可提供有关测试各种分支配置的指导。

跟上 MPO 技术演进

数据中心中的 MPO 已发生重大演变，从最初用于整合 10 千兆主干布线，到支持早期的 40 和 100 千兆并行光传输应用。随着越来越多的数据中心迁移到 400 和 800 千兆甚至 1.6 太比特速度，并采用经济高效的分支配置和 VSFF 版本，MPO 将继续成为光纤链路的关键组件。

而 Fluke Networks 正在紧跟技术发展步伐。我们正在密切关注数据中心中 MPO 连接器的演变，并以此指导我们的研发工作，确保我们的光纤认证测试仪支持最新的 MPO 应用和连接器类型。

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