光纖連接器是一種可插拔的光纖器件抹竹,主要用來斷開或者反復(fù)連接光纖。對(duì)光纖連接器的要求是:低損耗止潮、性能穩(wěn)定窃判、反復(fù)插拔的重復(fù)
性與一致性好,安裝簡(jiǎn)易方便操作喇闸。與此同時(shí)袄琳,對(duì)于一些距離光源較近使用的光纖連接器,還需要有回波損耗的限制(其定義為反射光
與入射光的功率比燃乍,要求達(dá)到-60~-45 dB唆樊,甚至達(dá)到-115 dB),以消除光纖端面的反射光對(duì)激光器造成的損傷刻蟹。光纖連接器憑借其
優(yōu)秀的精密機(jī)械結(jié)構(gòu)和光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)逗旁,降低了人們使用光纖學(xué)習(xí)成本,也擴(kuò)大了光纖的應(yīng)用范圍舆瘪,對(duì)整個(gè)光纖行業(yè)的發(fā)展起到了至關(guān)重
要的促進(jìn)作用片效。
摘要:
光纖連接器是一種可插拔的光纖器件,主要用來斷開或者反復(fù)連接光纖英古。對(duì)光纖連接器的要求是:低損耗淀衣、性能穩(wěn)定、反復(fù)插拔的重復(fù)
性與一致性好哺呜,安裝簡(jiǎn)易方便操作舌缤。與此同時(shí),對(duì)于一些距離光源較近使用的光纖連接器某残,還需要有回波損耗的限制(其定義為反射光
與入射光的功率比国撵,要求達(dá)到-60~-45 dB,甚至達(dá)到-115 dB)玻墅,以消除光纖端面的反射光對(duì)激光器造成的損傷介牙。光纖連接器憑借其優(yōu)
秀的精密機(jī)械結(jié)構(gòu)和光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),降低了人們使用光纖學(xué)習(xí)成本澳厢,也擴(kuò)大了光纖的應(yīng)用范圍环础,對(duì)整個(gè)光纖行業(yè)的發(fā)展起到了至關(guān)重要
的促進(jìn)作用囚似。
一、光纖連接器的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
光纖連接器在光纖通信行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用线得,目前市面上已經(jīng)出現(xiàn)的光纖連接器型號(hào)已達(dá)到數(shù)百種饶唤,其重要的類型如下圖1所示,迄今
大部分的光纖連接設(shè)計(jì)已經(jīng)被IEC(國(guó)際電工委員會(huì))等組織標(biāo)準(zhǔn)化贯钩。
圖1 光纖連接器的主要類型
從設(shè)計(jì)原理和耦合機(jī)理上分析募狂,光纖連接器可以分為對(duì)接耦合式(或稱精密套管對(duì)接式)和透鏡耦合式(或稱透鏡擴(kuò)束式)兩類;從機(jī)
械連接的結(jié)構(gòu)形式看角雷,光纖連接器常采用螺絲卡口祸穷、卡銷固定、推拉式三種結(jié)構(gòu)勺三。這三種結(jié)構(gòu)都既包括光纜對(duì)光纜的單通道連接器雷滚,也
包含光纜對(duì)線路卡連接的多通道連接器。此外吗坚,這些連接器利用的基本耦合機(jī)理既可以是對(duì)接類型祈远,也可以是透鏡擴(kuò)展光束類型。
二刻蚯、對(duì)接耦合式光纖連接器
這類光纖連接器是依靠連接器高精度的幾何設(shè)計(jì)來確保兩光纖的準(zhǔn)確對(duì)接的绊含。類似于光纖的固定連接技術(shù),光纖活動(dòng)連接器的制備同樣
包括光纖端面制備炊汹、光纖對(duì)準(zhǔn)調(diào)節(jié)躬充、光纖接頭固定三個(gè)基本環(huán)節(jié)。其中讨便,光纖端面制備一般都是采用研磨拋光方法充甚;光纖對(duì)準(zhǔn)調(diào)節(jié)一般
采用無(wú)源或者有源二次對(duì)準(zhǔn)技術(shù);而光纖接頭固定結(jié)構(gòu)則是隨著固定光纖并使之對(duì)準(zhǔn)的方式以及連接器的鎖定裝置而形式各異霸褒。
對(duì)接耦合式光纖連接器伴找,無(wú)論是對(duì)單模光纖還是多模光纖系統(tǒng),常用的對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一般都采用直套筒式錐形(雙錐形)套筒結(jié)構(gòu)废菱。如
圖2所示技矮,兩根帶連接的光纖被固定在兩個(gè)金屬或陶瓷的內(nèi)套筒中,內(nèi)套筒中心打有直徑為126 um(對(duì)單模光纖)或這127 um(對(duì)多
模光纖)左右的精密孔殊轴,其孔徑稍大于包層外徑衰倦。兩個(gè)內(nèi)套筒共置于一個(gè)精密的圓柱形定位筒(即外套筒)內(nèi),以保證兩根光纖同軸且
兩端面準(zhǔn)確地接觸旁理。兩個(gè)內(nèi)套筒的軸向定位由兩端的保持彈簧來保證樊零。
圖2 圓柱套筒型連接器基本結(jié)構(gòu)
對(duì)接耦合式光纖連接器的幾種典型結(jié)構(gòu)
1、SC型——咬合式單光纖連接器孽文。這是由日本NTT公司開發(fā)的一種廣泛采用的咬合式單光纖連接器驻襟,適合于多芯光纜安裝夺艰。
2、ST——扭轉(zhuǎn)式單光纖連接器沉衣。這是一種在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中長(zhǎng)期廣泛使用的扭轉(zhuǎn)式單光纖連接器郁副,它是通過扭轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)封閉的。
3厢蒜、FC型——它也是一種由日本NTT公司開發(fā)的扭轉(zhuǎn)式單光纖連接器霞势,有時(shí)也稱其為FC-PC型烹植,其結(jié)構(gòu)類似于ST型斑鸦,但是它是通過螺
紋旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)閉鎖的。
4草雕、PC型光纖連接器巷屿。它是利用光纖端面的物理接觸來提高連接器的性能的,光纖端面設(shè)計(jì)成圓弧形墩虹,纖芯端面接觸間隙小于λ/4嘱巾,從而
使菲涅爾損耗大為降低,回波損耗大大提高诫钓。
5旬昭、雙工連接器。其結(jié)構(gòu)包含一對(duì)光纖菌湃,一個(gè)內(nèi)鍵问拘,因此可以單向配合,即雙工連接器式單向配合的惧所。一種簡(jiǎn)單的雙工連接器就是一對(duì)
SC連接器骤坐;另一些雙工連接器是用于網(wǎng)絡(luò)用途。
6下愈、多芯光纜連接器纽绍。這種連接器又稱為多光纖連接器(MT),根據(jù)芯數(shù)和應(yīng)用場(chǎng)合不同势似,有多種結(jié)構(gòu)拌夏。圖3為一種帶狀陣列式結(jié)構(gòu),多
用于各種局域網(wǎng)中履因。帶狀光纜的連接障簿,采用塑料注模技術(shù)制造,兩個(gè)插頭用兩根導(dǎo)針對(duì)準(zhǔn)定位搓逾,可以一次連接10~20根光纖卷谈。平均插入
損耗小于0.3~0.35 dB。
圖3 陣列式連接器
三霞篡、透鏡耦合式光纖連接器
透鏡耦合式光纖連接器式在待連接的兩光纖端面加入一對(duì)準(zhǔn)直-聚焦透鏡世蔗,這對(duì)透鏡可以將發(fā)射光纖出射的光準(zhǔn)直擴(kuò)束端逼,隨后又可以將
擴(kuò)展的平行光束聚焦到接收光纖的纖芯處。這種連接器的優(yōu)點(diǎn)是污淋,兩光纖間橫向偏移對(duì)耦合影響的敏感程度大為減小顶滩,同時(shí)連接器兩光
纖端面間軸向分離的敏感程度也減小了。另外寸爆,便于將一些光處理原件(如分束器礁鲁、光開關(guān)等)插入到光纖端面間的擴(kuò)展光束,從而制
成分束器赁豆、波分復(fù)用器仅醇、隔離器、衰減器以及光開關(guān)等無(wú)源器件魔种。但是這種連接器對(duì)兩光纖的軸線傾斜角偏差影響敏感程度加大析二。
圖4 透鏡耦合式連接器
圖4所示為自聚焦透鏡耦合連接器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的自聚焦由1/4周期長(zhǎng)度的自聚焦光纖棒構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是,其焦距短煤裙,其
可和光纖端面粘結(jié)在一起,因而結(jié)構(gòu)緊湊蛤吓。當(dāng)需要在兩光纖中加入其他光學(xué)器件時(shí),這種結(jié)構(gòu)特別適用糠赦。
結(jié)語(yǔ):
光纖連接器是傳遞光纖內(nèi)容信息的一個(gè)重要中繼站会傲,它是光纖系統(tǒng)中一個(gè)重要媒介,需要在高精度的幾何設(shè)計(jì)和光學(xué)復(fù)合結(jié)構(gòu)共同作用
下保證下保持良好的運(yùn)行愉棱。此外唆铐,光纖連接器憑借其極低的信號(hào)損失保證了傳輸信息的內(nèi)容質(zhì)量,同時(shí)也因?yàn)楣饫w連接器本身具有可插
拔結(jié)構(gòu)方便了人們的日常使用奔滑,降低了光信號(hào)傳輸?shù)氖褂贸杀景瘢瑸楣饫w通信和光纖傳感等行業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。
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