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光纤连接器基础知识

光连接器基础知识
一、 基本概念(术语)
1、 光纤(活动)连接器:是实现将光纤光缆和光纤光缆之间、光纤光缆和有源器件、
光纤光缆和其它无源器件、光纤光缆和系统与仪表进行活动连接的光无源器件(连
接器的作用)。整套光连接器的组成:插头—适配器—插头。
2、 光跳线:两端都装有插头的一段光纤或光缆。
3、 光纤:是一种利用光全反射原理传导光信号的玻璃纤维。主要成分:SiO2.光纤由纤
芯、包层和涂敷层构成,纤芯的折射率nl大于包层的折射n2.纤芯的作用是传导光
信号,包层的作用是反射光信号,涂敷层的作用是保护光纤,增加光纤的机械强度
和柔韧性。光纤可分为单模光纤(9/125μ)和多模光纤(50/125或62.5/125)。
4、 光缆:光缆由护套、加强构件、紧套(或松套)层和涂敷光纤组成。生产跳线采用
的光缆一般有:φ3.0单芯光缆、φ2.0单芯光缆、φ0.9紧套光缆,双芯平行光缆、
防水尾缆、束状光缆和带状光缆等。
5、 插入损耗:是指光信号通过光连接器之后,光信号的衰减量。一般用分贝数(dB)
表示。表达式为:
IL=-10LOG(P1/P0)(d B)
其中 P0——输入端的光功率
P1——输出端的光功率
6、 回波损耗:也称后向反射损耗,是由于光连接处的非涅尔效应而产生的反射信号,
该信号沿光纤原路返回,会对光源和系统产生不良影响。回波损耗的表达式为:
RL=-10LOG(P2/P0)
其中P0—输入端的光功率
P1—后向反射光功率

二、 光连接器基本结构原理


图1 光纤连接器精密对中原理
一般均采用精密小孔插芯(Ferrule)和套筒(sleeve)来实现光纤的精确连接。

影响连接器插入损耗的主要因素有:
1、 纤芯错位
2、 角度偏差
3、 连接间隙
4、 不同种光纤(数值孔径不同)
三、 型号分类
1、 按结构形式分:
FC:外型为圆柱形,插芯直径φ2.5mm为由螺纹将其固定在适配器上;
SC:外型为长方形,插芯直径φ2.5mm插拨式连接,操作简便;
ST:外型为圆柱形,插芯直径φ2.5mm卡口式连接;
LC:小型化长方形结构,插芯直径φ1.2mm插拨式自锁式连接,
MU:小型化长方形结构,插芯直径φ1.25mm插拔式连接
MT-RJ:外型为长方体,双芯小型化,MT插芯,一公一母连接
2、 按插芯端面形状分
PC (Physical Contact): 插芯端面为球面状,回波损耗指标RL:大于40dB
UPC: 插芯端面也为球面状,RL:大于50dB.。
要提高回损指标,在生产中要确保光纤端面的光洁度更高,端面几何参数,
如:曲率半径,光纤凹陷,顶点偏移也更理想。
APC (Angled Physical Contact): 斜球面,8度角。RL:大于60 dB。
3、 按光纤传输模式分
有单模和多模两种连接器

四、 技术性能指标
1.光学指标Optical Performance

测试项目
Test Item

FC、SC、ST、LC、MU MT-RJ

标准级 B Grade 高级 A Grade MM SM
插入损耗(dB) Insertion Loss ≤0.3 (type:0.15) ≤0.2 (type:0.10) <0.5 (repeatability) <0.75
(repeatability)

回波损耗(dB) Return Loss PC≥45 APC≥60 PC≥50
APC≥65
>25 >35

2.环境和机械性能Environmental and Mechanical Performance
FC、SC、ST、LC、MU:

试验项目 Performance Item 试验条件 Performance Condition 插入损耗最大变化量
Max. △ I. L.

高温Thermal Age +85oC, 168h 0.2dB
温度循环Thermal Cycle -40 oC~+75oC, 21cycles, 168h 0.2dB
湿热(稳态)Humidity Aging 75oC, 95%R.H. 168h 0.2dB
湿热循环
Humidity/ Condensation Cycling
-10 oC~+65oC, 95%~100%R.H. 14 cycle, 168h
0.2dB

振动Vibration 10 Hz~55Hz, 1.5mm(p-p) 0.1dB
弯曲Flex 0.6~0.9kgf, -90°~+90° 100 cycles 0.1dB
扭转Twist 1.5~2.5kgf, 10 times/min, ±180°, 200times 0.1dB
抗拉Tension 70 ~90N, 10min 0.1dB
跌落Impact 1.5m, 8 times 0.2dB
重复性repeatability 10 times 0.2dB
互换性Exchangeability Randomly 0.2dB
耐久性Durability >500 times 0.2dB
锁紧机构强度Locking 68.6N, 10min 0.1dB
Note: Please see Telcordia GR-326-CORE or IEC standard
MT-RJ:
试验项目 Performance Item 试验条件 Performance Condition 插入损耗最大变化量
Max. △ I. L.

高温 High Temperature +60oC, 96h 0.2dB
低温Low Temperature -10oC, 96h 0.2 dB
温度循环Temperature Cycle -10 oC~+60oC, 12 cycles, 96h 0.2 dB
湿热(稳态)Humidity Aging 40oC, 95%R.H, 96h 0.2 dB
振动Vibration 10 Hz~55Hz, 1.5mm(p-p) 0.2 dB
弯曲Flex 0.6kgf, -90°~+90° 100 cycles 0.2 dB
扭转Twist 1.5kgf, 10 times /min, ±180°, 200 times 0.2 dB
抗拉Tension 70N, 10min 0.2 dB
跌落Impact 1.5m, 8 times 0.2 dB
重复性repeatability 10 times 0.2 dB
耐久性Durability >500 times 0.2 dB

3. 端面几何参数(Ferrule Endface Geometry)
项目 最小值 最大值

曲率半径(mm) Radius of curvature PC:10 APC:5 PC:25
APC:12
光纤凹陷(nm) Undercut/Protrusion -100 +50

顶点偏移(µm) Apex offset 0 50
APC角度(degree) APC Angle 7.8° 8.2°

APC插芯端面几何参数图
五, 光纤连接器类型
SC连接器,SC/UPC SC/APC, 可用于3.0,2.0,0.9光缆

FC连接器,FC/UPC FC/APC,可用于3.0,2.0,0.9光缆

ST连接器,ST/UPC FC/APC, 可用于3.0,2.0,0.9光缆
LC连接器,LC/UPC LC/APC,可用于2.0,0.9光缆
MU连接器,MU/UPC MU/APC,可用于2.0,0.9光缆

MT-RJ连接器,MTRJ-MALE MTRJ FEMALE, 可用于2.0双并线
MTP连接器,MTP-MALE MTP-FEMALE,可用于束状光缆,带状光缆
六,使用注意事项
1, 光纤跳线使用过程中要避免踩踏,锐角的弯折。
2, 光纤端面擦拭方法:使用无尘纸沾取少许酒精,将连接器的陶瓷插芯垂直(APC插芯需
稍斜8°),贴附在无尘纸较光滑的一面上,保持垂直姿势单方向滑过,反复几次即可擦拭
干净。端面的清洁将直接印象跳线的损耗。

3,连接器插入时需尽量对准适配器套筒,以免将端面碰出划痕。

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