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文檔簡介

1、摘 要光纖連接器是在光纖通信(傳輸)鏈路中,為了實(shí)現(xiàn)不同模塊。設(shè)備和系統(tǒng)之間靈活連接的需要,必須有一種能在光纖與光纖之間進(jìn)行可拆卸(活動(dòng))連接的器件,使光路能按所需的通道進(jìn)行傳輸,以實(shí)現(xiàn)和完成預(yù)定或期望的目的和要求,它是把光纖的兩個(gè)端面精密對(duì)接起來,以使發(fā)射光纖輸出的光能量能最大限度地耦合到接收光纖中去,并使由于其介入光鏈路而對(duì)系統(tǒng)造成的影響減到最小。光纖連接器主要用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中設(shè)備間、設(shè)備與儀表間、設(shè)備與光纖間以及光纖與光纖間的非永久性固定連接,光纖連接器作為光互聯(lián)產(chǎn)品家族的核心器件,是光纖通信系統(tǒng)中不可缺少的使用量最大的接續(xù)性光無源器件,是實(shí)現(xiàn)光纖與光纖、光纖與儀表之間快速可靠地通、斷的一

2、種連接手段。本文詳細(xì)介紹首先介紹了光纖基本結(jié)構(gòu)及其分類,光纖連接器的一般特性,重點(diǎn)分析了光纖連接器的各種性能影響。第四部分闡述了常見的各種光纖連接器結(jié)構(gòu)并且對(duì)光纖連接器的一般特征、性能、現(xiàn)狀及發(fā)展等幾個(gè)方面作了簡要的論述。后面重點(diǎn)討論了光纖連接器的插入損耗機(jī)理以及產(chǎn)生因素,最后分析了光纖連接器的端面研磨工藝,光纖連接器的端面加工工藝和設(shè)備研究,對(duì)提高光纖連接器的端面質(zhì)量和改善光纖連接器的性能,以及光纖連接器的加工裝備具有實(shí)際意義。 關(guān)鍵字:光纖通信,光纖連接器,插入損耗,研磨工藝ABSTRACTThe fiber optic connectors in optical fiber commun

3、ication ( transmission) link , in order to achieve the different modules . The need for flexible connection between the equipment and systems must have a detachable ( activities) between the fiber and fiber devices connected , so that the optical path to the desired channel for transmission to achie

4、ve and complete the scheduled The desired purpose and requirements of the two fiber end face precision docking to enable the launch of the optical output light energy to maximize the coupling to the receiving fibeand its involvement in the optical link system. to minimize the impact .Fiber optic con

5、nector is mainly used for system devices , equipment and instrumentation , equipment and fiber between the fiber and the fiber non-permanent fixed connection , fiber optic connectors as the core components of the optical interconnect product family , the optical fiber communication systems in not mi

6、ssing the use of the next passive devices, is fast and reliable way to pass off a connection means between the optical fiber and optical fiber , optical fiber and the instrument .This article introduces first introduced the basic structure of optical fiber and its classification, optical fiber conne

7、ctors general characteristics, analyzed the optical fiber connectors of the impact on performance. The fourth part elaborated the common all kinds of optical fiber connectors structure and the general characteristics of optical fiber connectors, performance, the present situation and the development

8、, etc are described. The back is focused on the optical fiber connectors insertion loss mechanism and produce factors, at last, analyzed the optical fiber connectors of end grinding process, optical fiber connectors of end processing technology and equipment research and to improve the quality of th

9、e optical fiber connectors end and improve the performance of the optical fiber connectors, and fiber optic connectors processing equipment with practical significance.Key word: optical fiber communication, optical fiber connectors, insertionloss, grinding process.二類優(yōu)質(zhì)#目 錄摘 要IIABSTRACTIII第一章 緒 論- 1

10、-1.1選題背景- 1 -1.2光纖的基本結(jié)構(gòu)以及分類- 3 -第二章 光纖連接器的一般特征- 6 -2.1光纖連接器的基本構(gòu)成- 6 -2.2光纖連接器的分類- 6 -2.3光纖連接器的對(duì)準(zhǔn)方式- 6 -2.4 光纖連接的主要方式- 7 -2.5 對(duì)光纖連接的要求- 7 -2.6光纖連接損耗產(chǎn)生的因素- 7 -2.7 光纖連接的方法與比較- 8 -第三章 光纖連接器的性能- 9 -3.1光學(xué)性能- 9 -3.2 互換性能- 10 -3.3機(jī)械性能- 10 -3.4環(huán)境性能- 11 -3.5光纖連接器的壽命- 11 -第四章部分常見光纖連接器- 12 -4.1 FCFC型光纖連接器- 12 -

11、4.2 FCPC型光纖連接器- 12 -4.3 SC(F04)型光纖連接器- 13 -4.4 DIN47256型光纖連接器- 13 -4.5雙錐型連接器(BiconicalConnector)- 13 -4.6 MT-RJ型連接器- 14 -4.7 LC型連接器- 14 -4.8 MU型連接器- 14 -4.9 FPC型連接器- 15 -4.10 PLC型連接器- 15 -第五章光纖連接器的插入損耗機(jī)理- 16 -5.1有關(guān)概念- 16 -5.2光纖連接器插入損耗的主要因素- 16 -5.3生產(chǎn)過程控制要素- 17 -5.4測試控制要素- 18 -5.5 重復(fù)性與互換性- 18 -第六章 光纖

12、連接器的端面研磨工藝分析- 19 -6.1、光纖連接器的研拋的原因- 19 -6.2、光纖連接器研拋的設(shè)備- 19 -6.3、光纖連接器研拋工藝- 20 -6.4、光纖連接器研拋常見的缺陷- 20 -第七章 總 結(jié)- 22 -致 謝- 23 -參考文獻(xiàn):- 24 -第一章 緒 論1.1選題背景光纖通信技術(shù)是當(dāng)今世界發(fā)展速度最快、覆蓋范圍最廣、滲透性最強(qiáng)、應(yīng)用最廣泛的一個(gè)高新技術(shù)領(lǐng)域,同時(shí)也是推動(dòng)全球信息通信業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力量。光纖通信從提出理論到技術(shù)實(shí)現(xiàn),再到今天的高速光纖通信也不過幾十年的時(shí)間,廣泛應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域,不僅能夠減少經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的交易費(fèi)用,促進(jìn)知識(shí)的傳播和信息的共享,而且對(duì)

13、國家國民經(jīng)濟(jì)的長遠(yuǎn)發(fā)展產(chǎn)生重大影響。光纖通信為代表的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)蓬勃發(fā)展,移動(dòng)業(yè)務(wù)持續(xù)高速增長,IPTV業(yè)務(wù)蓄勢待發(fā),世界網(wǎng)絡(luò)帶寬需求的逐年年增長。這些業(yè)務(wù)層面上的發(fā)展對(duì)電信網(wǎng)的基礎(chǔ)光網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求。光纖通信為代表的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)蓬勃發(fā)展, 移動(dòng)業(yè)務(wù)持續(xù)高速增長,IPTV業(yè)務(wù)蓄勢待發(fā), 世界網(wǎng)絡(luò)帶寬需求的逐年年增長。這些業(yè)務(wù)層 面上的發(fā)展對(duì)電信網(wǎng)的基礎(chǔ)光網(wǎng)絡(luò)提出了 更高的要求。1、光通信概述光通信是一種以光波為傳輸媒質(zhì)的通信方式。光波和無線電波同屬電磁波,但光波的頻率比無線電波的頻率高,波長比無線電波的波長短。因此,它具有傳輸頻帶寬、通信容量 大和抗電磁干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。光波按其波長長短,依次

14、可分為紅外線光、可見光和紫外線 光。紅外線光和紫外線光屬不可見光,它們同可見光一樣都可用來傳輸信息。光通信按光源 特性可分為激光通信和非激光通信;按傳輸媒介的不同,可分為有線光通信和無線光通信。常用的光通信有:大氣激光通信、光纖通信、藍(lán)綠光通信、紅外線通信、紫外線通信。光通信就是以光波為載波的通信。增加光路帶寬的方法有兩種:一是提高光纖的單信道 傳輸速率;二是增加單光纖中傳輸?shù)牟ㄩL數(shù),即波分復(fù)用技術(shù)(WDM)。2、光通信未來發(fā)展的熱點(diǎn)技術(shù)光纖通信技術(shù)基本成熟,業(yè)務(wù)需求相對(duì)不足。未來傳輸網(wǎng)絡(luò)的最終目標(biāo),是構(gòu)建全光 網(wǎng)絡(luò),即在接入網(wǎng)、城域網(wǎng)、骨干網(wǎng)完全實(shí)現(xiàn) “光纖傳輸代替銅線傳輸”。骨干網(wǎng)是對(duì)速度

15、、距離和容量要求最高的一部分網(wǎng)絡(luò),將ASON技術(shù)應(yīng)用于骨干網(wǎng),是 實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)智能化的重要一步,其基本思想是 在過去的光傳輸網(wǎng)絡(luò)上引入智能控制平面,從 而實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的按需分配。DWDM也將在骨干 網(wǎng)中一顯身手,未來有可能完全取代SDH,從而實(shí)現(xiàn)IPOVERDWDM。城域網(wǎng)將會(huì)成為運(yùn)營商提供帶寬和業(yè)務(wù)和瓶頸,同時(shí),城域網(wǎng)也將成為最大的市場機(jī)遇。目前基于SDH的MSTP技術(shù)成熟、兼容性好,特別是采用了RPR、GFP、LCAS和MPLS等新標(biāo)準(zhǔn)之后,已經(jīng)可以靈活有效地支持各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。對(duì)接入網(wǎng)來說,F(xiàn)TTH(光纖到戶)是一個(gè)長遠(yuǎn)的理想解決方案。FTTx的演進(jìn)路線將是逐漸 將光纖向用戶推近的過程,即從F

16、TTN(光纖到小區(qū))到FTTC(光纖到路邊)和FTTB(光纖到公寓 小樓)乃至最后到FTTP(光纖到駐地)。當(dāng)然這將是一個(gè)很長的過渡時(shí)期,在這個(gè)過程中,光纖接入方式還將與ADSL/ADSL2+并存?;谏鲜鋈饩W(wǎng)絡(luò)構(gòu)架有很多核心技術(shù),它們將引領(lǐng)光通信的未來發(fā)展。下面著重介紹ASON、FTTH、DWM、RPR這四項(xiàng)熱點(diǎn)技術(shù)。 (一)ASONASON(Automatically Switched Optical Network) 是一種光傳送網(wǎng)技術(shù)。無論從國內(nèi)研發(fā)進(jìn)展、試商用情況,還是從國外的發(fā)展 經(jīng)驗(yàn)來看,國內(nèi)運(yùn)營商在傳送網(wǎng)中大規(guī)模引入 ASON技術(shù)將是必然的趨勢。目前的產(chǎn)品和市 場狀況表明,A

17、SON技術(shù)已經(jīng)達(dá)到可商用的成 熟程度,隨著3G、NGN的大規(guī)模部署,業(yè)務(wù)需 求將進(jìn)一步帶動(dòng)傳送網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,預(yù)計(jì)2012 年ASON將得到更加廣泛的商用。ASON在國外成功商用的經(jīng)驗(yàn)表明,ASON將在骨干傳送網(wǎng)發(fā)揮不可替代的作用。、自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、ENNI接口等幾方面的標(biāo)準(zhǔn)化工作還不完善,這成為制約 ASON技術(shù)發(fā)展和商用的重要因素。未來我國將參與更多的ASON標(biāo)準(zhǔn)化工作,同時(shí),ASON 的標(biāo)準(zhǔn)化,尤其是其中ENNI的標(biāo)準(zhǔn)化,將在近年內(nèi)取得突破性進(jìn)展。 (二)FTTH FTTH(Fiber To The Home ),是下一代寬帶接入的最終目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)FTTH的技術(shù)中,EPON將成為未來我國的主流技術(shù)

18、,而GPON最具發(fā)展?jié)摿?。EPON采用Ethernet封裝方式,所以非常適于承載IP業(yè)務(wù),符合IP網(wǎng)絡(luò)迅猛發(fā)展的趨勢。EPON作為 “863”計(jì)劃重大項(xiàng)目,并在商業(yè)化運(yùn)作中取得了主動(dòng)權(quán)。GPON比EPON更注重對(duì)多業(yè)務(wù)的支持能力,因此更適合未來融合網(wǎng)絡(luò)和融合業(yè)務(wù)的發(fā)展。但是它目前還不夠成熟并且價(jià)格偏高,還無法在我國大規(guī)模推廣。FTTH還處于市場啟動(dòng)階段,離大規(guī)模的商業(yè)部署還有一段距離。在未來的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中,運(yùn)營商對(duì)本地網(wǎng)“最后一公里”的壟斷是制約FTTH發(fā)展的重要因素,采取“用戶駐地網(wǎng)運(yùn)營商與房地產(chǎn)開發(fā)商合作實(shí)施”的形式,更有利于FTTH產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。從FTTH發(fā)展 經(jīng)驗(yàn)來看,F(xiàn)TTH的核心

19、推動(dòng)力在于網(wǎng)絡(luò)所提供的豐富內(nèi)容,而政府對(duì)應(yīng)用和內(nèi)容的監(jiān)控和管理政策也會(huì)制約FTTH的發(fā)展。(三)WDM WDM(Wavelength Division Multiplexing)采用電的時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)的擴(kuò)容潛力已盡,然而,光纖的200nm可用帶寬資源利用率不到1還有99的資源尚待發(fā)掘。WDM 突破了傳統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)容量的極限,將成為未 來光網(wǎng)絡(luò)的核心傳輸技術(shù)。按照通道間隔的不同,WDM可以分為DWDM(密集波分復(fù)用)和CWDM(稀疏波分復(fù)用)這兩種技術(shù)。DWD是當(dāng)今光纖傳輸領(lǐng)域的首選技術(shù)。未來DWDM 將在對(duì)傳輸速率要求苛刻的網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮不可替代的作用。相對(duì)于DWDM,CWDM具有成本 低、功耗低、

20、尺寸小、對(duì)光纖要求低等優(yōu)點(diǎn)。電信運(yùn)營商將會(huì)嚴(yán)格控制網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本,這時(shí) CWDM技術(shù)就有了自己的生存空間,它適合快速、低成本多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)?;赪DM應(yīng)用的巨大好處及近幾年技術(shù)上的重大突破和市場的驅(qū)動(dòng),波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展十分迅速。目前全球?qū)嶋H鋪設(shè)的WDM系統(tǒng) 已超過3000個(gè),而實(shí)用化系統(tǒng)的最大容量已達(dá) 320Gbps,阿爾卡特朗訊公司已宣布將推出80個(gè)波長的WDM系統(tǒng),其總?cè)萘靠蛇_(dá)200Gbps。實(shí)驗(yàn)室的最高水平則已達(dá)到2.6Tbps。預(yù)計(jì)不久的將 來,實(shí)用化系統(tǒng)的容量即可達(dá)到1Tbps的水平。(四)RPR隨著標(biāo)準(zhǔn)化工作的開展和市場的進(jìn)一步擴(kuò)大,RPR必將成為未來重要的光城域網(wǎng)技術(shù)。 彈性分組環(huán)

21、(ResilientPacketRing,RPR)是一種新型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和技術(shù),由于其集IP的智能 化、以太網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性和光纖環(huán)網(wǎng)的高帶寬效率和可靠于一身,是為下一代MAN的要求而設(shè)計(jì)的。在標(biāo)準(zhǔn)化方面,IEEE802.17的RPR標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被整個(gè)業(yè)界認(rèn)可,而國內(nèi)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作 還在進(jìn)行中。未來RPR將主要應(yīng)用于城域網(wǎng)骨干和接入方面,同時(shí)也可以在分散的政務(wù)網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)和校園網(wǎng)中應(yīng)用,還可應(yīng)用于IDC和ISP 之中。RPR通過結(jié)合第二層簡單的交換技術(shù)和 現(xiàn)代光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳輸能力、帶寬有效性和低的 協(xié)議開銷等性能,RPR體現(xiàn)出很多的優(yōu)點(diǎn):帶寬效率、保護(hù)機(jī)制、簡單的業(yè)務(wù)提供。光纖通信行業(yè)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代重要的支

22、柱產(chǎn)業(yè)信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,其賴以基礎(chǔ)的光電子技術(shù)具有微電子技術(shù)無法比擬的優(yōu)越性能和廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。隨著國家有關(guān)3G政策的出臺(tái)和綜合寬帶網(wǎng)、移動(dòng)寬帶、FTTH等方面業(yè)務(wù)的發(fā)展,光纖通信行業(yè)將成為通信行業(yè)中的最大受益者,加上產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和市場集中度的進(jìn)一步加強(qiáng),未來光纖通信技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)品的進(jìn)步必然備受各界的關(guān)注。1.2光纖的基本結(jié)構(gòu)以及分類光纖呈圓柱形,它由纖芯、包層與涂敷層三大部分組成,如圖1所示。光纖的構(gòu)造纖芯 圖1纖芯位于光纖的中心部位(直徑d1=550m),其成份是高純度的二氧化硅,此外還摻有極少量的摻雜劑(如二氧化鍺,五氧化二磷),其作用是適當(dāng)提高纖芯對(duì)光的折射率(n1)。包層包

23、層位于纖芯的周圍(直徑d2=125m),其成份也是含有極少量摻雜劑的高純度二氧化硅。而摻雜劑(如三氧化二硼)的作用則是適當(dāng)降低包層對(duì)光的折射率(n2),使之略低于纖芯的折射率。涂敷層光纖的最外層是由丙烯酸酯、硅橡膠和尼龍組成的涂敷層,其作用是增加光纖的機(jī)械強(qiáng)度與可彎曲性。涂敷后的光纖外徑約1.5毫米。纖芯的粗細(xì)、纖芯材料和包層材料的折射率,對(duì)光纖的特性起著決定性的影響。纖的種類很多,分類方法也是各種各樣的。按照制造光纖所用的材料分類,有石英系光纖、多組分玻璃光纖、塑料包層石英芯光纖、全塑料光纖和氟化物光纖等。按光在光纖中的傳輸模式可分為:單模光纖和多模光纖。按最佳傳輸頻率窗口分:常規(guī)型單模光纖

24、和色散位移型單模光纖。按折射率分布情況分:階躍型和漸變型光纖。按光纖的工作波長分類,有短波長光纖、長波長光纖和超長波長光纖。常用光纖規(guī)格單模:8/125m,9/125m,10/125m多模:50/125m歐洲標(biāo)準(zhǔn),62.5/125m美國標(biāo)準(zhǔn)光信號(hào)在光纖中的傳輸原理眾所周知,利用光纖通信比現(xiàn)用的電纜通信效率要高出很多倍,光纖通信不僅傳輸速率快、容量大、損耗低、中繼距離長;而且其誤碼率極低、抗電磁干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢;下面主要介紹一下光纖中所用光的波長以及傳輸原理:1、光纖通信系統(tǒng)主要是以光纖為傳輸媒介,光波為載波,其主要的組成無非于是由光發(fā)送機(jī)、光纖電纜、中繼器(隨長度的要求)、光接收機(jī)這四部分。2

25、、我們知道光也是一種電磁波,可以根據(jù)波長大致將光分為三部分:可見光、紅外光、紫外光。對(duì)于可見光部分,它的波長一般為390760nm,紅外光,它的波長一般大于760nm,而紫外光它的波長則小于390nm。光纖中應(yīng)用的都為紅外光,一般為三個(gè)波段:850、1300、1550。3、傳輸原理光的全反射利用光的全反射的特性,來實(shí)現(xiàn)光的傳遞,從而完成對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸。下面我對(duì)光纖的反射理念論進(jìn)行分析:我們知道,光在均勻的介質(zhì)中是沿直線進(jìn)行傳播的,傳播速度V=C/N。對(duì)于反射定律(反射光線位于入射光線和法線所決定的平面內(nèi),反射光線和入射光線處于法線的兩側(cè),且反射角等于入射角)我們眾所周知的,也就是說。對(duì)于折射定律

26、(折射光線位于入射光線和法線所決定的平面內(nèi),折射光線和入射光線位于法線的兩側(cè),且滿足(n1sin1=n2sin2):我們看以下的圖2:圖2上述公式中所指的n1、n2就是分別指的纖芯和包層的折射率。(由于在光纖的制作中,光纖纖芯的折射率大于光纖包層的折射率)所以根據(jù)公式n1sin1=n2sin2,我們得出n1n2,則12,如圖3:圖3如果1繼續(xù)增大,則2也會(huì)增大,當(dāng)2=/2時(shí),則會(huì)形成全反射,從而無折射。進(jìn)而對(duì)光進(jìn)行載波來傳輸數(shù)據(jù)。如同光發(fā)送機(jī)發(fā)送的1號(hào)光線,這樣就會(huì)形成全射。4、如果沒有發(fā)生全反射,雖然也可以傳輸,由于入射角小于臨界角,這樣就有一部分光被包層所衰減掉,這樣就不適用于遠(yuǎn)距離傳輸,

27、從而也發(fā)揮不到光纖的優(yōu)勢。二類優(yōu)質(zhì)#第二章 光纖連接器的一般特征由于光纖連接器在光纖通信系統(tǒng)中具有如此重要的作用,因此各國的廠家對(duì)此投入了大量的人力、物力,進(jìn)行了積極和深入的研究,研制開發(fā)出了多種光纖連接器,現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于各類光纖通信系統(tǒng)中。2.1 光纖連接器的基本構(gòu)成目前,大多數(shù)的光纖連接器是由三個(gè)部分組成的:兩個(gè)配合插頭和一個(gè)耦合管。兩個(gè)插頭裝進(jìn)兩根光纖尾端;耦合管起對(duì)準(zhǔn)套管的作用。另外,耦合管多配有金屬或非金屬法蘭,以便于連接器的安裝固定。2.2 光纖連接器的分類根據(jù)ITU的建議,光纖連接器的分類是按光纖數(shù)量、光耦合系統(tǒng)、機(jī)械耦合系統(tǒng)、套管結(jié)構(gòu)和緊固方式進(jìn)行的,如表1表1光纖數(shù)量光耦合

28、機(jī)械耦合套管耦合緊固方式單通道對(duì)接套管/V型槽直套管螺絲多通道透鏡錐型錐型套管銷釘單/多通道其他其他其他彈簧銷2.3 光纖連接器的對(duì)準(zhǔn)方式光纖連接器的對(duì)準(zhǔn)方式有兩種:用精密組件對(duì)準(zhǔn)和主動(dòng)對(duì)準(zhǔn)。高精密組件對(duì)準(zhǔn)方式是最常用的方式,這種方法是將光纖穿入并固定在插頭的支撐套管中,將對(duì)接端口進(jìn)行打磨或拋光處理后,在套筒耦合管中實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)。插頭的支撐套管采用不銹鋼、鑲嵌玻璃或陶瓷的不銹鋼、陶瓷套管、鑄模玻璃纖維塑料等材料制作。插頭的對(duì)接端進(jìn)行研磨處理,另一端通常采用彎曲限制構(gòu)件來支撐光纖或光纖軟線以釋放應(yīng)力。耦合對(duì)準(zhǔn)用的套筒一般是由陶瓷、玻璃纖維增強(qiáng)塑料(FRP)或金屬等材料制成的兩半合成的、緊固的圓筒形構(gòu)

29、件做成的。為使光纖對(duì)得準(zhǔn),這種類型的連接器對(duì)插頭和套筒耦合組件的加工精度要求很高,需采用超高精密鑄模或機(jī)械加工工藝制作。這一類光纖連接器的介入損耗在(0.183.0)dB范圍內(nèi)。主動(dòng)對(duì)準(zhǔn)連接器對(duì)組件的精度要求較低,可按低成本的普通工藝制造。但在裝配時(shí)需采用光學(xué)儀表(顯微鏡、可見光源等)輔助調(diào)節(jié),以對(duì)準(zhǔn)纖芯。為獲得較低的插入損耗和較高的回波損耗,還需使用折射率匹配材料。2.4 光纖連接的主要方式1.固定連接。主要用于光纜線路中光纖間的永久性連接,多采用熔接,也有采用粘接和機(jī)械連接。特點(diǎn)是接頭損耗小,機(jī)械強(qiáng)度較高。2.活動(dòng)連接。主要用于光纖與傳輸系統(tǒng)設(shè)備以及與儀表間的連接,主要是通過光連接插頭進(jìn)行

30、連接。特點(diǎn)是接頭靈活較好,調(diào)換連接點(diǎn)方便,損耗和反射較大是這種連接方式的不足。3.臨時(shí)連接。測量尾纖與被測光纖間的耦合連接,一般采用此方法連接。特點(diǎn)是方便靈活,成本低,對(duì)損耗要求不高,臨時(shí)測量時(shí)多采用此方式連接。也可以用熔接機(jī)或者V型槽加膠。2.5 對(duì)光纖連接的要求1.對(duì)固定連接的要求光纖固定連接是光纜線路中一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)。對(duì)固定連接的要求有以下幾方面:連接損耗小,一致性較好;連接損耗穩(wěn)定性要好,一般溫差范圍內(nèi)不應(yīng)有附加損耗的產(chǎn)生;具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和使用壽命;操作應(yīng)盡量簡便,易于施工作業(yè);接頭體積要小,易于放置和防護(hù);費(fèi)用低,材料易于加工。2.對(duì)活動(dòng)連接的要求對(duì)于要求可拆卸的光纖連接方式,目

31、前都采用機(jī)械式連接器來實(shí)現(xiàn)。對(duì)其要求主要有以下幾方面:連接損耗要小,單模光纖損耗小于0.5dB;應(yīng)有較好的重復(fù)性和互換性。多次插拔和互換配件后,仍有較好的一致性;具有較好的穩(wěn)定性,連接件緊固后插入損耗穩(wěn)定,不受溫度變化的影響;體積要小,重量要輕;有一定的強(qiáng)度;價(jià)格適宜。3.對(duì)臨時(shí)連接的要求光纖的臨時(shí)連接,也可以用熔接機(jī)熔接。要求損耗盡可能地低,在用V型槽和毛細(xì)管連接時(shí),必須加配比液,否則無法消除菲涅爾反射。2.6 光纖連接損耗產(chǎn)生的因素光纖連接后,光經(jīng)過接頭部位將產(chǎn)生一定的損耗,稱做光纖連接傳輸損耗,即接頭損耗?,F(xiàn)主要分析單模光纖連接損耗產(chǎn)生的因素。1.本征因素。對(duì)連接影響最大的單模光纖是模場

32、直徑。當(dāng)模場直徑失配20%時(shí),將產(chǎn)生0.2dB以上的損耗。盡可能使用模場直徑較小的光纖,對(duì)降低接續(xù)損耗具有重要的意義。2.外界因素。外界對(duì)單模光纖接續(xù)損耗產(chǎn)生的主要因素為軸心錯(cuò)位和軸向傾斜。對(duì)于機(jī)械連接還有縱向分向和熔接的纖芯變形等因素。(1)軸心錯(cuò)位。當(dāng)錯(cuò)位達(dá)到1.2m時(shí),引起的損耗可達(dá)0.5dB,提高連接定位的精度,可以有效的控制軸心錯(cuò)位的影響。(2)軸向傾斜。當(dāng)傾斜達(dá)到1時(shí),將引起0.2dB的損耗。選用高質(zhì)量的光纖切割刀,可以改善軸向傾斜引起的損耗。(3)纖芯變形。當(dāng)自動(dòng)熔接機(jī)的電流、推進(jìn)量、放電電流、時(shí)間等設(shè)置合理時(shí),纖芯變形引起的損耗量可以做到0.02dB以下。2.7 光纖連接的方法

33、與比較(1)熔接機(jī)熔接。這種方法主要用于光纖接頭的連接,目前多采用于自動(dòng)熔接機(jī)進(jìn)行熔接,熔接機(jī)分單芯和多芯熔接機(jī)兩種。在正式接續(xù)前,應(yīng)對(duì)熔接機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn),以確定熔接機(jī)的對(duì)準(zhǔn)精度、放電大小、推進(jìn)量等各項(xiàng)參數(shù),使其適應(yīng)具體接續(xù)光纖的特定工作條件,將損耗控制在設(shè)定的指標(biāo)之內(nèi)。接續(xù)完成后,應(yīng)及時(shí)用光時(shí)域反射儀進(jìn)行損耗的測定,當(dāng)損耗符合指標(biāo)要求后,方可進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)工序,直到完成接續(xù)。(2)機(jī)械連接。目前最常見的三種機(jī)械連接器的連接特點(diǎn)如下:FO型工序連接器。這種光纖連接器是單芯光纖的標(biāo)準(zhǔn)連接形式。目前的產(chǎn)品大多將其端面研磨成球型,利用光學(xué)折射原理將光束會(huì)聚,降低其接續(xù)損耗。這種光纖連接器多用在光纖配

34、線架上和測試儀表上,作轉(zhuǎn)接用。NTT多芯光纖連接器。這種光纖連接器可一次連接多達(dá)12根光纖,具有容量大、制作工藝簡單、接續(xù)損耗小等特點(diǎn),因此,在要求較低的用戶光纖連接中有著廣泛的應(yīng)用。這種方法多用于光纖的短距中繼,以及用戶中繼中,效果較好。接線子連接器。隨著技術(shù)的發(fā)展,接線子的平均接續(xù)損耗可以做到0.1dB以下,50%的接頭損耗可以做到0.05dB以下,對(duì)環(huán)境溫度和濕度的適應(yīng)性亦較為優(yōu)良。由于這種接續(xù)方法不需要價(jià)格昂貴的熔接機(jī),并且有單芯和多芯等多種規(guī)格,使用靈活方便,預(yù)計(jì)其應(yīng)用前景越來越廣闊,使光纖的接續(xù)像電纜一樣方便。在光纜通信的發(fā)展中,接續(xù)技術(shù)是十分關(guān)鍵的技術(shù)。簡化接續(xù)技術(shù),提高接續(xù)質(zhì)量

35、,對(duì)擴(kuò)大光纖應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑵鸬椒e極的促進(jìn)作用。光纖連接器的主要用途是用以實(shí)現(xiàn)光纖的接續(xù)?,F(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用在光纖通信系統(tǒng)中的光纖連接器,其種類眾多,結(jié)構(gòu)各異。但細(xì)究起來,各種類型的光纖連接器的基本結(jié)構(gòu)卻是一致的,即絕大多數(shù)的光纖連接器的一般采用高精密組件(由兩個(gè)插針和一個(gè)耦合管共三個(gè)部分組成)實(shí)現(xiàn)光纖的對(duì)準(zhǔn)連接。這種方法是將光纖穿入并固定在插針中,并將插針表面進(jìn)行拋光處理后,在耦合管中實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)。插針的外組件采用金屬或非金屬的材料制作。插針的對(duì)接端必須進(jìn)行研磨處理,另一端通常采用彎曲限制構(gòu)件來支撐光纖或光纖軟纜以釋放應(yīng)力。耦合管一般是由陶瓷、或青銅等材料制成的兩半合成的、緊固的圓筒形構(gòu)件做成,多配有金

36、屬或塑料的法蘭盤,以便于連接器的安裝固定。為盡量精確地對(duì)準(zhǔn)光纖,對(duì)插針和耦合管的加工精度要求很高。第三章 光纖連接器的性能光纖連接器的性能,從根本上講首先是光纖連接器的光學(xué)性能;另外為保證光纖連接器的正常使用,還要考慮光纖連接器的互換(同型號(hào)間)性能、機(jī)械性能、環(huán)境性能和壽命(即最大可拔插次數(shù))。3.1 光學(xué)性能對(duì)于連接器光學(xué)特性的確定,ITU建議按表2要求加以考慮。表2性能因素單纖連接器多纖連接器介入損耗應(yīng)當(dāng)要求應(yīng)當(dāng)要求回波損耗應(yīng)當(dāng)要求應(yīng)當(dāng)要求譜損應(yīng)當(dāng)考慮,適當(dāng)要求應(yīng)當(dāng)考慮,適當(dāng)要求背景光耦合應(yīng)當(dāng)考慮,適當(dāng)要求應(yīng)當(dāng)考慮,適當(dāng)要求串話不要求應(yīng)當(dāng)要求帶寬(僅指多模)應(yīng)當(dāng)考慮,適當(dāng)要求應(yīng)當(dāng)考慮,適

37、當(dāng)要求目前,對(duì)于單纖連接器光性能方面的要求,用戶所關(guān)心的和廠家宣傳的重點(diǎn)還是放在介入損耗和回波損耗這兩個(gè)最基本的性能參數(shù)上。其中,介入損耗(或稱插入損耗)是指因連接器的介入而引起傳輸線路有效功率減小的量值,對(duì)于用戶來說,該值越小越好。對(duì)于該項(xiàng)性能,ITU建議應(yīng)根據(jù)20個(gè)樣品的測試,確定出平均損耗、標(biāo)準(zhǔn)偏差和樣品最大損耗?;F骄鶕p耗值應(yīng)不大于0.5dB?;夭〒p耗(或稱反射衰減、回?fù)p、回程損耗)是衡量從連接器反射回來并沿輸入通道返回的輸入功率分量的一個(gè)量度,其典型值應(yīng)不小于25dB。對(duì)于光纖通信系統(tǒng)來說,隨著系統(tǒng)傳輸速率的不斷提高,反射對(duì)系統(tǒng)的影響也越來越大,來自連接器的巨大反射將影響高速率激光

38、器(開關(guān)速率為Gbits級(jí))的穩(wěn)定度,并導(dǎo)致分布噪聲的增大和激光器抖動(dòng)。因此對(duì)回波損耗的要求也越來越高,僅滿足典型值的要求已無法符合實(shí)際要求,還需要進(jìn)一步提高回波損耗。研究表明,通過對(duì)連接器對(duì)接端的端部進(jìn)行專門的拋光或研磨處理,可以使回波損耗更大。ITU建議此類經(jīng)專門處理過的連接器,其回波損耗值不應(yīng)小于38dB。需要指出的是,對(duì)于上述兩項(xiàng)的有關(guān)數(shù)值要求,ITU認(rèn)為當(dāng)系統(tǒng)受到光功率分配方面的限制時(shí),這些取值是合適的;對(duì)于分配網(wǎng)等對(duì)功率分配要求不高的場合,較低的性能也是可以接受的。光纖連接器光學(xué)性能的試驗(yàn)方法,ITU建議按IEC874-1最新修訂版中規(guī)定的方法進(jìn)行。但應(yīng)注意這些方法是為生產(chǎn)測試規(guī)定

39、的,不完全適用于野外環(huán)境。其中介入損耗和反射可采用OTDR進(jìn)行測試。為保證測試精度,使用OTDR進(jìn)行介入損耗的測試時(shí)必須從兩個(gè)方向進(jìn)行。3.2 互換性能對(duì)于光纖連接器的互換(同型號(hào)間)性能的確定,在ITU的有關(guān)建議中未見表述。但在實(shí)際應(yīng)用中,由于光纖連接器是一種通用的光接口元件,因此對(duì)于同一種型號(hào)的光纖連接器,如無特殊要求,任意組合而成的連接器組合與已匹配好的連接器組合相比較,傳輸功率的附加損耗應(yīng)可忽略不計(jì)。而目前由于連接方式、加工精度以及光纖的本征特征(模場直徑、模場心度誤差等)的限制,該附加損耗尚不能完全忽略。用戶與廠家一般將此附加損耗限制在小于0.2dB的范內(nèi)。3.3 機(jī)械性能對(duì)于光纖連

40、接器的機(jī)械性能的確定,ITU建議按表3要求加以考慮。表3性能因素單纖連接器多纖連接器軸向抗張強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)要求應(yīng)當(dāng)要求彎曲應(yīng)當(dāng)要求應(yīng)當(dāng)要求機(jī)械耐力應(yīng)當(dāng)要求應(yīng)當(dāng)要求撞擊(敲擊)應(yīng)當(dāng)要求應(yīng)當(dāng)要求下垂應(yīng)當(dāng)要求應(yīng)當(dāng)要求振動(dòng)應(yīng)當(dāng)考慮,適當(dāng)要求應(yīng)當(dāng)考慮,適當(dāng)要求沖擊(跌落)應(yīng)當(dāng)考慮,適當(dāng)要求應(yīng)當(dāng)考慮,適當(dāng)要求靜態(tài)負(fù)荷應(yīng)當(dāng)考慮,適當(dāng)要求應(yīng)當(dāng)考慮,適當(dāng)要求對(duì)于光纖連接器機(jī)械性能的試驗(yàn)方法,ITU建議按EC874-1總規(guī)范最新修訂版所規(guī)定的方法進(jìn)行。抽樣數(shù)量,除特殊要求外,IEC規(guī)定一般不少于5個(gè)連接器光纜組合件。對(duì)于部分試驗(yàn)項(xiàng)目,IEC規(guī)定的試驗(yàn)方法中還明確了試驗(yàn)條件以及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于配對(duì)連接器的軸向抗張強(qiáng)度和至少

41、包含5個(gè)連接器的光纜組合件的強(qiáng)度保持力,IEC確定其最小起來90N。對(duì)于彎曲性能,IEC規(guī)定至少應(yīng)測試5個(gè)連接器光纜組合件樣品。應(yīng)在距連接器1m處對(duì)光纜施加15.0N的力。在1.25cm半徑的圓軸上彎曲300個(gè)循環(huán)。試驗(yàn)結(jié)束后,附加損耗應(yīng)不超過0.2dB。對(duì)于耐機(jī)械性能(即重復(fù)插拔性能),IEC規(guī)定應(yīng)從5個(gè)連接器光纜組合件樣品中取出1個(gè),用人工方式接入和斷開至200次,連接器應(yīng)加以清洗,每重復(fù)接入25次就要測量一次介入損耗。完成測試后,與初始值相比,其最大附加損耗不應(yīng)超過0.2dB,并仍能工作。對(duì)于下垂性能,IEC規(guī)定應(yīng)至少試驗(yàn)5個(gè)安裝了連接器的光纜組合件。試驗(yàn)后的最大附加損耗不應(yīng)超過0.2d

42、B。對(duì)于振動(dòng)性能,IEC規(guī)定振動(dòng)頻率范圍為(1055)Hz,穩(wěn)定振幅為0.75mm。試驗(yàn)后的最大附加損耗不應(yīng)超過0.2dB。3.4 環(huán)境性能對(duì)于光纖連接器環(huán)境性能的確定,ITU建議按表4加以考慮。表4性能因素單纖連接器多纖連接器溫度循環(huán)應(yīng)當(dāng)要求應(yīng)當(dāng)要求高濕應(yīng)當(dāng)要求應(yīng)當(dāng)要求灰塵應(yīng)當(dāng)要求應(yīng)當(dāng)要求工業(yè)環(huán)境應(yīng)當(dāng)要求應(yīng)當(dāng)要求高低溫存放應(yīng)當(dāng)考慮,適當(dāng)要求應(yīng)當(dāng)考慮,適當(dāng)要求腐蝕(鹽霧)應(yīng)當(dāng)考慮,適當(dāng)要求應(yīng)當(dāng)考慮,適當(dāng)要求易燃性應(yīng)當(dāng)考慮,適當(dāng)要求應(yīng)當(dāng)考慮,適當(dāng)要求對(duì)于光纖連接器環(huán)境性能的試驗(yàn)方法,ITU建議按安裝條件來加以考慮。所抽樣品及數(shù)量,除特殊要求外,ITU建議一般選用裝配了連接器的光纜,其數(shù)量不少于1

43、0根。對(duì)于部分試驗(yàn)項(xiàng)目,ITU還明確了試驗(yàn)條件以及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于溫度循環(huán)性能的試驗(yàn),ITU建議低溫應(yīng)為-40,高溫應(yīng)為+70。循環(huán)次數(shù)為40個(gè)溫度周期。試驗(yàn)后,與初始值相比較,附加損耗不應(yīng)超過0.5dB。對(duì)于高濕度(穩(wěn)態(tài)濕熱)性能,ITU建議試驗(yàn)環(huán)境為:(602),相對(duì)濕度9095,持續(xù)時(shí)間為504h。試驗(yàn)后,與初始值相比較,附加損耗不應(yīng)超過0.5dB。高低溫(冷干熱)性能,主要是用以評(píng)估貯存溫度對(duì)裝配了連接器的光纜組合件的影響。對(duì)于此項(xiàng)目的試驗(yàn),ITU建議在最高干熱溫度+8O和最低溫度-55下各持續(xù)保溫360h。然后把帶連接器的光纜穩(wěn)定在(212)、相對(duì)濕度為約為50的環(huán)境下,持續(xù)24h。試

44、驗(yàn)后,與初始值相比較,附加損耗不應(yīng)超過0.05dB。3.5 光纖連接器的壽命由于維護(hù)中轉(zhuǎn)接跳線和正常測試等需要,光纖連接器經(jīng)常要進(jìn)行插拔,由此引出了插拔壽命即最大可插拔次數(shù)的問題。這個(gè)問題的提出應(yīng)基于這樣的前提:光纖連接器在正常使用條件下,經(jīng)規(guī)定次數(shù)的插拔,各元件無機(jī)械損傷,附加損耗不超過限值(通常該限值規(guī)定為0.2dB)。光纖連接器的插拔壽命一般由元件的機(jī)械磨損情況決定的。當(dāng)前,光纖連接器的插拔壽命一般可以達(dá)到大于l000次,附加損耗不超過0.2dB。對(duì)采用開槽陶瓷耦合套筒的光纖連接器來說,由于陶瓷材料存在裂紋生長,因此靜態(tài)疲勞將導(dǎo)致套筒破裂。根據(jù)有關(guān)資料介紹,未經(jīng)篩選的此類套筒20年的破裂

45、概率為10-4。若以比工作應(yīng)力大2.6倍的篩選力進(jìn)行篩選試驗(yàn),那么在20年內(nèi)將不會(huì)發(fā)生破裂。第四章部分常見光纖連接器光纖連接器的主要用途是用以實(shí)現(xiàn)光纖的接續(xù)?,F(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用在光纖通信系統(tǒng)中的光纖連接器,其種類眾多,結(jié)構(gòu)各異。但細(xì)究起來,各種類型的光纖連接器的基本結(jié)構(gòu)卻是一致的,即絕大多數(shù)的光纖連接器的一般采用高精密組件(由兩個(gè)插針和一個(gè)耦合管共三個(gè)部分組成)實(shí)現(xiàn)光纖的對(duì)準(zhǔn)連接。 這種方法是將光纖穿入并固定在插針中,并將插針表面進(jìn)行拋光處理后,在耦合管中實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)。插針的外組件采用金屬或非金屬的材料制作。插針的對(duì)接端必須進(jìn)行研磨處理,另一端通常采用彎曲限制構(gòu)件來支撐光纖或光纖軟纜以釋放應(yīng)力。耦合

46、管一般是由陶瓷、或青銅等材料制成的兩半合成的、緊固的圓筒形構(gòu)件做成,多配有金屬或塑料的法蘭盤,以便于連接器的安裝固定。為盡量精確地對(duì)準(zhǔn)光纖,對(duì)插針和耦合管的加工精度要求很高。以下介紹的是部分常見的光纖連接器,其性能指標(biāo)皆為配合單模光纖在131Onm波長下使用時(shí)的情況。4.1 FCFC型光纖連接器這種連接器最早是由日本NIT研制。前一個(gè)FC是FerruleConnector的縮寫,表明其外部加強(qiáng)件是采用金屬套,緊固方式為螺絲扣;后一個(gè)FC表明接頭的對(duì)接方式為平面對(duì)接。此類連接器結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,制作容易,但光纖端面對(duì)微塵較為敏感,且容易產(chǎn)生菲涅爾反射,提高回波損耗較為困難。以NTT的FCF型光

47、纖連接器為例,其部分參數(shù)分別為:介入損耗:最大為1.0dB,平均為0.5dB;重復(fù)性偏差即機(jī)械耐力):最大為0.3dB,平均為0.06dB;互換偏差:最大為0.5dB,平均為0.2dB。4.2 FCPC型光纖連接器這種連接器是FCF型連接器的改進(jìn)型。其中FC的意義與前者相同;PC是PhysicalConnection的縮寫,表明其對(duì)接端面是物理接觸,即端面呈凸面拱型結(jié)構(gòu)。與前者相比,這種連接器外部結(jié)構(gòu)沒有改變,只是對(duì)接端面的結(jié)構(gòu)由平面變?yōu)楣靶屯姑?。此類連接器的介入損耗和回波損耗性能與前者比較有了較大幅度的提高。其100個(gè)介入損耗規(guī)格值為0.5dB的連接器的最大介入損耗為0.35dB,平均值為0

48、.18dB?;夭〒p耗皆大于40dB,平均值可達(dá)到44.12dB。以上兩種連接器,在有些資料中被統(tǒng)稱為FC(F01)型連接器,較為詳細(xì)的資料一都注明其端面為平面拋光型還是球面(或PC)研磨型。也有些資料將FCFC型連接器稱為FC型連接器,將FCPC型連接器稱為PC型連接器。由于經(jīng)這兩種端面處理過的連接器,其光學(xué)性能相差較大,因此用戶在選用時(shí)一定要弄清楚對(duì)方介紹的究竟是哪一種連接器?!?”前面表示光纖連接器類型(常規(guī)FC,SC,ST,LC等),后面表明光纖接截面工藝,即研磨方式(主要是PCUPC,APC)。對(duì)于活動(dòng)接頭的端面的要求標(biāo)準(zhǔn)比較高,以下是針對(duì)端面而制定的一些標(biāo)準(zhǔn)形式:PC型:端面呈球形,

49、接觸面集中在端面的中央部分,反射損耗35dB,多用于測量儀器;APC型:接觸端的中央部分仍保持PC型的球面,介但端面的其它部分加工成斜面,端面與光纖軸線的夾角小于90度,這樣可以增加接觸面積,使光耦合更加緊密。當(dāng)端面與光纖軸線夾角為8度時(shí),插入損耗小于0.5dB。廣播電視光纖傳輸系統(tǒng)中常采用這種結(jié)構(gòu)的接頭;UPC型:越平面連接,加工精密,連接方便,反射損耗50dB,常用于廣播電視傳輸網(wǎng)光纖系統(tǒng)中。 此外,光接頭的拋光水平也很重要,APC斜面拋光型反射損耗可達(dá)68dB,UPC越精度拋光型反射損耗可達(dá)55dB。4.3 SC(F04)型光纖連接器這是一種由日本NTT公司開發(fā)的模塑插拔耦合式單模光纖連

50、接器。其外殼采用模塑工藝,用鑄模玻璃纖維塑料制成,呈矩型;插頭套管(也稱插針)由精密陶瓷制成,耦合套筒為金屬開縫套管結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)尺寸與FC型相同,端面處理采用PC或APC型研磨方式;緊固方式是采用插拔銷閂式,不需旋轉(zhuǎn)。此類連接器價(jià)格低廉,插拔操作方便,介入損耗波動(dòng)小,抗壓強(qiáng)度較高,安裝密度高。據(jù)有關(guān)資料介紹,單體型的SC連接器,其平均介入損耗值為0.06dB,標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.07dB;回波損耗:采用PC技術(shù)時(shí),平均值為28.4dB,標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.6dB;采用APC技術(shù)時(shí),平均值為46.1dB,標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.7dB。另外NTT已將這種連接器開發(fā)成一個(gè)系列型產(chǎn)品,包括四種型號(hào)的SC連接器(單體型、雙

51、體F(扁平)型和H(高密度)型、高密度四孔型)、適用于書架式單元中印刷電路板與底座之間多路光連接的底座光連接器、固定衰減器、SC型插座、測量插座和光纖連接器清洗器等。4.4 DIN47256型光纖連接器這是一種由德國開發(fā)的連接器,DIN是德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的表示,其后面的數(shù)字為標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。這種連接器采用的插針和耦合套筒的結(jié)構(gòu)尺寸FC型相同,端面處理采用PC研磨方式。與FC型連接器相比,其結(jié)構(gòu)要復(fù)雜一些,內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)中有控制壓力的彈簧,可以避免因插接壓力過大而損傷端面。另外,這種連接器的機(jī)械精度較高,因而介入損耗值較小。據(jù)有關(guān)資料提供的數(shù)據(jù),介入損耗標(biāo)稱值為0.55dB的連接器,其實(shí)測最大值為0.14dB

52、,平均值為0.088dB。4.5 雙錐型連接器(BiconicalConnector)這類光纖連接器中最有代表性的產(chǎn)品是由美國貝爾實(shí)驗(yàn)室開發(fā)研制,由兩個(gè)經(jīng)精密模壓成形的端頭呈截頭圓錐形的圓筒插頭和一個(gè)內(nèi)部裝有雙錐形塑料套筒的耦合組件組成。據(jù)有關(guān)資料介紹其最大介入損耗值為0.7dB,平均為0.28dB。已見報(bào)導(dǎo)的商用型號(hào)為2016。4.6 MT-RJ型連接器MT-RJ起步于NTT開發(fā)的MT連接器,帶有與RJ-45型LAN電連接器相同的閂鎖機(jī)構(gòu),通過安裝于小型套管兩側(cè)的導(dǎo)向銷對(duì)準(zhǔn)光纖,為便于與光收發(fā)信機(jī)相連,連接器端面光纖為雙芯(間隔0.75mm)排列設(shè)計(jì),是主要用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)南乱淮呙芏裙饫w連接

53、器。4.7 LC型連接器LC型連接器是著名Bell(貝爾)研究所研究開發(fā)出來的,采用操作方便的模塊化插孔(RJ)閂鎖機(jī)理制成。其所采用的插針和套筒的尺寸是普通SC、FC等所用尺寸的一半,為1.25mm。這樣可以提高光纖配線架中光纖連接器的密度。目前,在單模SFF方面,LC類型的連接器實(shí)際已經(jīng)占據(jù)了主導(dǎo)地位,在多模方面的應(yīng)用也增長迅速。4.8 MU型連接器在接入網(wǎng)中,光纖不僅要與傳輸和交換系統(tǒng)相連,還要與用戶系統(tǒng)相連。作為設(shè)備和光纜之間的接口,光纖連接器必須結(jié)構(gòu)緊湊,性能優(yōu)良,以實(shí)現(xiàn)高密度封裝。此外,光電元件的小型化使印制板具有高封裝密度,這也需要有小型和多芯的連接器。為此,NTT研制了小型單元

54、耦合型(miniatureunitCouPling,簡化MU型)連接器。該連接器采用1.25mm直徑的套管和自保持機(jī)構(gòu),并達(dá)到以SC連接器同樣的優(yōu)良性能。應(yīng)用于底板的光連接器由于設(shè)備空間的影響,其尺寸受到嚴(yán)格的限制。該連接器采用印制板插入底板的方法,使印制板上的光元件與光纜相連。這些底板連接器的單元面積、高度受到加強(qiáng)桿的限制,其寬度又受到兩塊印制板之間的距離限制,在高密度封裝系統(tǒng)中,寬度為15mm,高度為100mm。在這個(gè)單元面積中,能安裝多少光插頭取決于插頭的大小,而插頭的大小又與套管的尺寸有關(guān)。當(dāng)然,插頭排列的方法也是很重要的。插頭在插座內(nèi)可作垂直安裝或水平安裝。當(dāng)套管直徑大于l.32m時(shí)

55、,插頭的寬度太大,以致不能水平安裝,當(dāng)套管直徑小于1.32mm時(shí),插頭的寬度就小于插座的寬度,足以進(jìn)行水平安裝,這樣總的安裝數(shù)量就增加到14個(gè)或更多。如果套管直徑小于1.25mm,則安裝數(shù)量可達(dá)16個(gè)。但是,由于受小型化的限制,套管直徑不能小于1.13mm。為此,決定采用直徑為1.25mm的套管。光連接器一般采用PC技術(shù),以獲得低插入損耗、高回波損耗和高可靠性。兩個(gè)相連的套管是采用線圈狀彈簧對(duì)接在一起的,彈簧提供給套管的壓力約10N。如果采用傳統(tǒng)的光底板連接器,套管壓縮彈簧有一個(gè)壓力直接作用于底板,因此要在一個(gè)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)大量的光連接就有困難,因?yàn)榭偟膲毫φ绕窖b在底板上的光插頭的總數(shù)量,這會(huì)引

56、起底板的變形。所以,如果多光纖底板光連接器要實(shí)現(xiàn)大量的光連接,就必須具備能吸收套管壓力并適于操作的機(jī)構(gòu)。為此,NTT開發(fā)了一種新的自保持機(jī)構(gòu),底板插座由一個(gè)內(nèi)殼和一個(gè)外殼組成。當(dāng)印制板插座插入底板時(shí),底板插座的內(nèi)殼與印制板插座相耦合。底板插座內(nèi)殼相對(duì)于底板插座外殼是浮動(dòng)的,可消除套管作用在底板上的壓力。這樣形成的自保持機(jī)構(gòu),可以克服底板強(qiáng)度不夠的問題。此外,這兩個(gè)插座都具有浮動(dòng)機(jī)構(gòu),可以吸收水平、垂直和軸向的錯(cuò)位。利用MU的l.25mm直徑的套管,NTT已經(jīng)開發(fā)了MU連接器的系列。它們有用于光纜連接的插座型光連接器(MUA系列),具有自保持機(jī)構(gòu)的底板連接器(MUB系列)以及用于連接LDPD模塊與插頭的簡化插座(MU-SR系列)等。4.9 FPC型連接器由于采用無源雙星(PDS)結(jié)構(gòu)和波分復(fù)用(DWM)系統(tǒng),目前光通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)已有很大變化。這些系統(tǒng)由很多光學(xué)元件組成,不僅有電光和光電器件,而且還有光路分支、波分復(fù)用、交換和放大器件。這些器件都被安裝在印制板上,再裝入傳輸系統(tǒng)中,印制板之間的間距約10mm。目前這些元件的尾纖是采用熔接方法連接的,若重新熔接很困難,因?yàn)檫@需要有一段尾纖的余長,而在極小的封裝空間內(nèi),很難容納這樣的余長。因此,NTT研究了用于印制板

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