数据中心中的 MPO 及其测试方法

多光纤推接连接器（MPO）在数据中心中至关重要，尤其是随着应用不断向更高速率演进。业界正逐步采用具有更高光纤芯数、新型封装尺寸和斜角端面的MPO连接器——这些变化都直接影响其检测、清洁和测试方式。以下是需要牢记的关键考量因素。

MPO有哪些不同类型？

MPO 连接器分为多模和单模两种版本，并具有多种光纤芯数规格，包括 8、12、16、24 和 32 芯。它们有带针（公头）和不带针（母头）两种版本；不带针（母头）版本用于连接带针（公头）的设备接口。为确保正确对准和极性，MPO 连接器还设有键位（key）设计，但不同连接器之间的键位位置可能有所不同。

新超小型（VSFF）连接器是一种为节省超高密度环境空间而设计的MPO。其中包括Senko的SN-MT（有8和16光纤版本）和美国Conec的MMC（有12、16和24光纤版本）。这些连接器采用垂直堆叠方式，减少了外壳宽度，提供了传统多线多管线的三倍密度。

传统的多线多线组织（MPO）有多种光纤数量，8、12、16、24和32光纤是数据中心应用中最常见的。VSFF、SN-MT和MMC MPO连接器旨在超高密度环境中节省空间。

有些 MPO 连接器被称为 MTP 连接器，这是 US Conec 公司 为其 MPO 连接器注册的商标。MTP 是完全符合 MPO 标准的连接器，但在工程设计上采用了更严格的公差，以实现更好的对准精度、耐久性和插入损耗性能。例如，IEC 标准规定所有光纤之间的最大光纤高度差为 ≤ 0.0005 mm，而 US Conec 则规定为 ≤ 0.0004 mm。请记住：所有 MTP 都是 MPO，但并非所有 MPO 都是 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大用途：

• - 整合主干光缆

• - 支持高速并行光传输

• - 实现分支/扇出配置

主干电缆

MPO主干光缆长期以来被广泛应用于数据中心双工主干布线的整合。与在配线区域之间敷设大量独立双工光缆不同，MPO主干光缆连接至 MPO‑LC 配线盒的背部，而配线盒前端的 LC 接口则通过双工跳线连接至设备。

试想一下，若使用双工光缆连接两个 48 端口配线架，则需 48 根独立光缆（共 96 芯）。而在配线架背部采用 MPO‑12 连接器，可将光缆数量减少至 仅 8 根；若采用 MPO‑24 连接器，则进一步减少至 4 根。更少的光缆意味着更快的安装速度、更少的走线空间占用以及更简便的线缆管理。

并行光传输应用

MPO 连接器对于并行光传输应用至关重要，这类应用通过多根光纤同时发送和接收信号，以实现更高速率。这些应用由其通道速率和通道数量来定义。例如，一个 MPO‑8 连接器可支持 100G（4 发 4 收，每通道 25 Gbps）、200G（4 发 4 收，每通道 50 Gbps）或 400G（4 发 4 收，每通道 100 Gbps）。

较新的 800G 应用需要 MPO-16 连接器（8 发 8 收，每通道 100 Gbps）。而更先进的 每通道 200 Gbps 信令技术，将使 MPO-8 连接器 能够支持 800G，MPO-16 连接器 能够支持 1.6T。

MPO 连接器能够同时支持并行光传输和主干光缆整合。例如，在 8 芯并行光应用中使用 MPO-24 连接器 转换出三个 MPO-8 连接，是加快安装速度并最大限度减少主干光缆体积的理想方案。

分支配置

MPO支持分开配置，即单个高速交换机端口连接到多个低速交换机或服务器。分线电缆有多种形式，将多层多线（MPO）光纤分成多个独立连接。例如，一个800 Gig（800GBASE-SR8）交换机端口可以连接两台400 Gig服务器（2台400GBASE-SR4）、四台200 Gig服务器（4X200GBASE-SR2）或八台100 Gig服务器（8X100GBASE-SR1）。

需要注意的是，MPO 主干光缆与 MPO 分支光缆 是有所不同的。

• - 主干光缆提供直接的、一对一 的光纤连接，其极性通过配线盒（cassettes）和/或跳线来实现。

• - 分支光缆则将 MPO 的多根光纤分离为多个独立的连接，如下图所示。

MPO干线提供直接一对一的光纤连接。分线电缆将光纤分成多个独立连接。

多模 APC MPO 连接器的兴起

光纤端面主要有两种类型：超物理接触（UPC） 和斜角物理接触（APC）。UPC 端面为平面结构，而 APC 端面则具有 8 度斜角，可使反射光被吸收到光纤包层中，从而减少纤芯内的反射。

APC 端面在历史上主要用于波分复用（WDM） 应用中的单模光纤，这类应用工作在更高波长，对反射更加敏感。APC 单模连接器采用绿色连接器外壳，以区别于蓝色的 UPC 单模连接器。

UPC光纤端面为平坦，而APC端面采用倾斜8度角以减少反射。

所有单模 MPO 连接器均采用 APC端面，因为要在多根 UPC 光纤上同时实现良好的回波损耗性能几乎是不可能的。这就是为什么你从来看不到蓝色（UPC）单模 MPO 连接器的原因。APC 单模 MPO 连接器对于 200GBASE‑DR4、400GBASE‑DR4 和 800GBASE‑DR8 等短距离单模数据中心应用尤为有利，这些应用对回波损耗性能有更高的要求。

如今，在数据中心中，APC多模MPO连接器正变得越来越常见。虽然传统的40G和100G并行多模应用采用UPC MPO连接器即可良好工作，但在400G和800G多模应用中，高速PAM4（四电平脉冲幅度调制） 信令对反射更为敏感。这使得APC多模MPO连接器已成为这些应用的新标准。

检查与清洁注意事项

连接前应检查并清洁每个连接器端面（如有需要），包括刚从袋子里取出的工厂终端MPO连接器。对多芯光纤（MPO）来说，正确的检测尤为关键，因为同一阵列内一根光纤的污染物很容易迁移到另一根光纤。

对 MPO 进行端面检测时，首先使用 大视野（LFOV）显微镜 对整个插芯进行整体观察。检查时，务必使用与MPO连接器类型和端面相匹配的检查头。使用UPC尖端检查APC连接器，或反之，将无法充分查看整个端面以判断其清洁度。Fluke Networks FI-3000 FiberInspector™ Ultra Camera 标配检测 UPC 及 APC 8、12 和 24 光纤 MPO 端面的探测尖。还提供附件尖端，用于检查16和32光纤MPO及VSFF MMC连接器。

检查MPO的一个关键考虑因素是能够同时查看整个MPO阵列和单根光纤。像FI-3000这样的高级检测工具配备了双摄像头，提供单一集成视图，允许你放大特定区域、平移连接器，或点击特定光纤图像以获得细节。

最佳检测工具通过根据IEC 6300-3-35标准定义的每根光纤端面关键区域缺陷数量和大小自动认证连接器清洁度，从而消除人为主观因素。FI-3000 采用算法流程，根据 IEC 标准快速检查、分级和认证光纤端面，自动为每根 MPO 连接器的光纤提供通过/不合格结果。FI-3000甚至提供PortBright™照明，用于在黑暗和拥挤的数据中心环境中检查MPO。

Fluke Networks FiberInspector™ Ultra 摄像头允许用户无缝从摘要视图（左）切换到端面图像（中间），然后通过基于手势的界面放大每根光纤（右）并在整个连接器上平移。每根纤维都有标签，这样你就能清楚看到什么。红色缺陷是失败;绿色缺陷符合所选标准。

如果检查发现MPO端面有松散颗粒，下一步就是清洁连接器。请仅使用专为光纤和多芯光纤（MPO）配制的溶剂和清洁剂，比如我们光纤清洁套件中的产品。Fluke Networks 快速清洁™清洁器可用于清洁各种类型的 MPO 连接器，包括 VSFF MMC 连接器。

如何测试MPO

任何光纤安装后，使用光纤损耗测试仪（OLTS）进行一级认证测试是确保链路符合设计规范长度、损耗预算和极性要求的关键。大多数制造商还要求对光纤布线系统进行保修。

对于使用 MPO 连接器的并行光链路，最佳实践是使用内置 MPO 接口的测试仪，以与被测链路相匹配。尝试使用双工测试仪测试这些链路既耗时又容易产生不一致，因为每一对光纤（发送和接收）都必须使用扇出光缆或配线盒分别进行测试——而且在整个过程中还要保持端面清洁。

Fluke Networks MultiFiber™ Pro MPO 测试仪配备了内置 MPO 接口，用于测试多芯光纤链路。它可以同时扫描所有光纤，并显示整个链路的插入损耗结果。MPO电缆和连接器的光纤极性更为复杂，因此使用像MultiFiber Pro这样的认证测试器，它也能测试这些链路的极性，是理想的选择。

Fluke Networks MultiFiber™ Pro MPO 测试仪能同时扫描不同波长的所有光纤，并显示整个链路的插入损耗结果。

需要明确的是，并非所有包含 MPO 连接器的光纤链路都需要使用 MPO 测试仪。如果你使用 MPO 主干光缆来整合双工应用中的主干布线，则无需将测试仪连接到 MPO 接口。从技术上讲，你测试的只是双工链路，因此应将测试仪连接到配线架前端的双工端口——即最终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双工连接器的损耗，以及主干光缆两端 MPO 连接器的损耗。虽然在这种情况下你无需将测试仪连接到 MPO 连接器，但在连接主干光缆之前，仍应对它们进行端面检测（必要时进行清洁）。

同样的原则也适用于测试双工分支应用，例如一个高速 MPO 端口支持多个低速双工端口（如 4×100G）的场景。从技术上讲，你仍然是在测试四条独立的双工链路。然而，根据具体配置，测试这些双工链路可能需要使用 MPO 转双工扇出光缆 和 3 跳线参考法。Fluke 技术援助中心（TAC）可针对各种分支配置的测试提供指导。

紧跟 MPO 技术演进步伐

MPO 连接器在数据中心中的应用已发生显著变化，从最初用于整合 10G 主干光缆，逐步扩展到支持早期的 40G 和 100G 并行光传输 应用。随着越来越多的数据中心向 400G、800G 乃至 1.6T 速率迁移，并采用 经济高效的分支配置 以及 VSFF（超小型）版本，MPO 连接器将继续作为光纤链路的关键组成部分。

而Fluke Networks也在与他们一同发展。我们密切关注数据中心MPO连接器的发展，并引导研发工作，确保我们的光纤认证测试人员支持最新的MPO应用和连接器类型。