Key words:Optical fiber connector;Insertion loss;Measurement;Test
CLC number:TN806
Document code:A Article ID:1003-0107(2007)11-0023-03
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1.引言
光纤连接器是光纤与光纤之 间进行可拆卸(活动)连接的器 件，它是把光纤的两个端面精密 对接起来，以使发射光纤输出的 光能量最大限度地耦合到接收光 纤中去，并使由于其介入光链路 而对系统造成的影响减至最小。
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·2007第11期·
Te s t a n d P ro d u c e
检测与制作
transistor on different dose rate [J].Nuclear Techniques:2005, 28(12): 925-928.
[5]王先明,刘楚湘,魏蔚.不同类型 双极晶体管的低剂量率辐射损伤增强效 应损伤机制[J].新疆师范大学学报(自 然科学版),2005,24(4):32—35.W a n g Xian Ming,Liu Chu Xiang,Wei Wei.The mechanism of different type bipolar transistors enhanced low does rate sensitivity [J].Journal of Xinjiann Normal University (Natural Sciences Edition),2005,24(4):32-35.
the insertion loss of optical fiber connector are described. The problems found in actual measurement and
test are analyzed and suggestions for measurement and test of connector are given.
光纤连接器应用广泛，品种 繁多。按传输媒介的不同，可分 为常见的硅基光纤的单模、多模 连接器。按连接头结构形式， 可分为FC、SC、ST、LC、D4、 DIN、MU和MT等各种形式。按光 纤端面形状可分为FC、PC(包括 SPC或UPC和APC);按光纤芯数 还可划分为单芯和多芯(如MTRJ)。
光纤连接器广泛应用于光学 测试仪器的测试连接，对于光学 测量的实现、被连接光传输系统 的可靠性等各项性能都起着重要 作用。插入损耗(以下简称插损) 是衡量光纤连接器质量优劣的重 要指标之一，它是连接器在进行 光学连接时对所传输的光信号功 率损失量大小的描述。因此，如
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1. 外组件 2. 套管(插针) 3. 适配器(耦合管)
图1 光纤连接器结构示意图
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Testing of Consume Products
消费产品测试
出的光都被第二根光纤接收到。 这要求两根光纤实现理想对准。 但是，在实际中这种理想状态是 不存在的。由于光纤制造商的不 同，以及光纤生产不均匀度的存 在，两根光纤在对准时会产生纤 芯直径失配、数值孔径失配以及 偏心率(同心度)失配等，导致纤 芯错位损耗。研究结果表明，由 以上错位造成的极端匹配引起的 插入损耗可高达2.79 dB，随机 匹配引起的插入损耗也达到0.31 dB。
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3.光纤连接器插入损耗的来源 及测试分析
在使用光纤连接器时将插针 插入被连接光学仪器的法兰(适 配器)内即可实现光学连接。光 纤连接器光学信号的连接质量好 坏是用插入损耗来衡量的。导致 光纤连接器产生插入损耗的主要 原因有:
1)光纤基本参数失配。实现 传输信号的理想目标是零功率损 耗，即所有从第一根光纤纤芯发
损具有很高的一致性;而当进行
随机性插损测试时，测试结果中
只有3个符合标称要求，而且随
机插损要比调整插损大得多，最
大相差0.44 dB(3#)。

几年来，根据对各种连接器
光源监测 P MI
检测器
光源
试样 高阶模滤模器
光纤或光缆
高阶模滤模器 P 0
光源监测 P MI
互连器件
检测器
光源 高阶模滤模器 图2 光纤连接器插入损耗测试系统示意图
研究所,安徽 淮南 232001)
Zhang Xue-mei (The 8 th Research Institute,CETC,Huainan Anhui,232001,China)
摘 要:本文介绍了光纤连接器的基本结构，阐述了导致光纤连接器产生插入损耗的主要原
因，对实际测试和试验中发现的问题进行了分析，给出连接器测试及试验的建议。
高阶模滤模器 P 1
测试技术卷 Te s t Te c h n o l o g y 进行试验后的测试结果我们发 现，对某一连接器而言，在其经 受了各种累积试验后，插入损耗 测试值并不一定呈现出累积形 态，有时叠加，有时相抵消，无 规律可循，测试结果中甚至会出 现违反理论分析的结果。表2列 出了12根连接器分两组进行各项 机械及温度性能试验后插损测试 的结果。 从表2中可以看出，在对连 接器依次进行各项机械及温度试 验后，各项试验后插损的测试结 果并没有呈现出规律性恶化的趋 势。有相当一部分后项试验的插 损小于前项试验的插损，甚至产 品在累积五项试验后有些插损甚 至降到了0.06 dB(Ⅰ组3#)，比 试验前的插损小很多。单从结果 看，连接器在经过各项试验后， 性能不但没有降低，还得到了增 益。 为什么会产生这样的测试结 果呢？ 经过试验测试我们认为，这 主要是由连接器插损测试方法造 成的。光纤连接器制造的关键是 其中的氧化锆陶瓷套管，其规格 为长1.5 cm，直径2.5 mm。为精 确传递讯号其制造精度要求相当 高，单模态其中心轴偏心量必须 小于0.7μm，多模态虽较宽松， 但偏心量也必须小于2.0 μm。由 于这些制造误差的存在会造成连 接器中的纤芯失配，产生插入损
这种结构方法是将光纤穿入 并固定在套管(插针)中，并对插 针表面进行抛光处理后在适配器 (耦合管)中实现对准。插针的 外组件采用金属或非金属材料制
作。插针的对接端必须进行研磨 处理，另一端通常采用弯曲限制 构件来支撑光纤或光纤软缆以释 放应力。耦合管一般是由陶瓷或 青铜等材料制成的两半合成的、 紧固的圆筒形构件，多配有金属 或塑料法兰盘，以便于连接器的 安装固定。
[7]张华林,陆妩,任迪远,等.双极 晶体管的低剂量率电离辐射效应[J].半 导体学报:2004,25(12):1675—1679. Zhang Hua Lin,Lu Wu,Ren Di Yuan,et al.Low dose rate ionizing radiation response of bipolar transistors [J]. Chinese Journal of Semiconductors:20 04,25(12):1675-1679.
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何用规范的方法准确测试光纤连 接器插入损耗是生产者和使用者 都十分关心的问题。本文将针对 光纤连接器插入损耗测试中存在 的一些问题给出自己的看法。
2.光纤连接器的基本结构
光纤连接器的主要用途是实 现光纤的接续。现在已经广泛应 用于光纤通信系统中的光纤连接 器虽种类很多，但基本结构却是 一致的。大多数的光纤连接器采 用高精密组件实现光纤的对准连 接，主要由两个插针和一个耦合 管共三个部分组成。图1示出光 纤连接器的结构示意图。
2)机械性能导致的插入损 耗。连接器在制造过程中会产 生以下插损:横向错位，角度错 位，端面分离，切割角度与光纤 轴线不垂直，破损或碎裂的光纤 端面，光纤端面上的污染物，以 及费涅尔反射等。
3)由套管制造精度引起的 纤芯偏心度。以多模光纤连接 器为例(适应50/125 um光纤或 62.5/125 um光纤)，光纤的包层 直径大约在122~128 um之间，由 此所导致的错位最大可达7 um， 这种大的偏心度造成了插入损 耗。
为了准确测定连接器对光传 输的影响，根据GJB 915-303光 纤连接器插入损耗测试方法的规 定，测试系统框图如图2所示。
在按图2进行测试时，如采 用光源监测设备，则按式(1)计
算插损:
L1=-10Lg[(P1/P0·PM0/PM1)] (1)
如不采用光源监测设备，则
按式(2)计算插损:
L2=-10Lg(P1/P0)
[8]S c h m i d t D M,F l e e t w o o d D
测试技术卷 Te s t Te c h n o l o g y M,Schrimpf R D,et parison of i o n i z i n g-r a d i a t i o n-i n d u c e d g a i n degradation in lateral,substrate, and vertical PNPBJTs[J].IEEE Trans Nucl Sci:1995,42(6):1541. [9]Kosier S L,Schrimpf R D,Nowlin R N,e t a l.C h a r g e s e p a r a t i o n f o r bipolar transistors[J].IEEE Trans Nucl Sci:1993,40(60):1276. [10]N o w l i n R N,E n l o w E W, Schrimpf R D,et al.Trends in the t o t a l-d o s e r e s p o n s e o f m o d e r n bipolar transistors[J].IEEE Trans Nucl Sci:1992,39(6):2026.