光纤连接器与适配器一、光纤发展史&特点二、产品概述三、基本原理和特性四、产品形态与分类;五、发展方向主要内容一、发展历史1.1光纤通信发展概况光纤通信:以光波为载波,以光导纤维(简称光纤)为传输介质的一种通信方式。光纤通信是由光通信逐步发展演变而来。1.1.1光通信发展史烽火台火光—光电话—半导体激光器—玻璃制光导纤维—石英光纤使用光纤的优點高頻寬--(THz)低色散--單模光纖在1300nm時為零低損耗--單模光纖每公里損耗0.21dB電磁屏障--不受電磁波或無線電波干擾重量輕--同軸纜線的重量是光纜的9倍以上尺寸小--裸光纖為125μm,加披覆為900μm安全性--不帶電、不產生火花隱密驗性--良好絕緣,避免電波輻射外漏一.产品概述1.光纤活动连接器俗称活接头,一般称为光纤连接器,跳线,尾纤,是光纤线路与设备之间的可拆卸连接。2.光纤适配器俗称法兰盘,是实现光纤端面精密对接的器件,是连接器连接的桥梁。光纤连接器及适配器的功能(1)可形成连续光路(2)可重复装卸(3)可与有源或无源器件进行活动连接(4)可与系统和仪表进行活动连接广泛应用于长途干线网、城域网、接入网、光纤CATV网、光纤数据网、DWDM系统等光通信、光传感器以及其它光纤应用领域,是目前使用数量最多的光无源器件。一.产品概述FTTH工程应用清单1.1使用范围二.基本原理和特性1、基本结构光纤连接器的基本原理是采用某种机械和光学结构,利用适配器将光纤的两个端面精密对接起来,实现光纤端面物理接触。以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去。关键部件:陶瓷插芯Ferrule陶瓷套筒Sleeve二.基本原理和特性以FC/PC型光纤连接器和FC/PC为例,如下图所示:连接器按结构可以分为三部分1).陶瓷插芯2).连接结构(组成散件)3).光纤光缆适配器按结构可以分为两部分1).组成散件(含壳体,内轴套,防尘帽)2).陶瓷套筒1.1陶瓷插芯它是直径为2.5mm或1.25mm的陶瓷圆柱体,其轴心有孔径为125~126μm,125.3~126.3μm或125.5~126.5μm二.基本原理和特性1.2陶瓷套筒:1)为不封闭的陶瓷圆筒;常用内径有2.5mm或1.25mm2)开口结构使陶瓷插针在其内径过盈配合3)除陶瓷套管外,还有筒套管,镍套管。二.基本原理和特性1.3光纤光缆连接器所用的光缆由四个部分组成:(1)外护皮(2)开普勒(纺纶)(3)紧套层(4)光纤二.基本原理和特性光纤由四个部分组成:(1)纤芯(2)包层(3)涂覆层二.基本原理和特性2.1光纤的基本参数概念模式是指光的在光纤中的传输方式(电磁场分布形式)。单模光纤与多模光纤的区别多模发光器件为发光二极管(LED),光频谱宽、光波不纯净、光传输色散大、传输距离小。1000Mbit/s带宽传输,可靠距离为255米(m)。100Mbit/s带宽传输,可靠距离为2公里(km)。②、因多模发光器件固有的局限性和多模光纤已有的光学特性限制,多模光纤通信的带宽最大为1000Mbit/s。单模光纤通信突破了多模光纤通信的局限:①单模光纤通信的带宽大,通常可传100Gbit/s以上。实际使用一般分为155Mbit/s、1.25Gbit/s、2.5Gbit/s、10Gbit/s。②、单模发光器件为激光器,光频谱窄、光波纯净、光传输色散小,传输距离远。单模激光器又激光器又激光器又激光器又分为分为分为分为FP、DFB、CWDM三种。FP激光器通常可传输60公里(km),DFB和CWDM激光器通常可传输100公里(km)。1.4光纤端面结构光纤连接器依端面形状分为PC(PhysicalContact)APC(AngledPhysicalContact)两种,其中APC连接器的端面一般研磨成8°倾角。二.基本原理和特性2、技术指标2.1光学指标2.1.1插入损耗指光纤中的光信号通过连接器后,其输出光功率相对输入光功率的比率的分贝数,其表达式为:IL=-10Log其中—输出端光功率—输入端光功率插入损耗越小越好,一般要求应不大于0.3dB。对于多模光纤连接器来讲,注入的光功率应经过稳模器,滤去高次模,使光纤中的模式为稳态分布,测试的损耗比较准确。二.基本原理和特性inoutppoutpinp2.1.2回波损耗回波损耗又称为后向反射损耗。它是指在光纤连接处,后向反射光相对输入光的比率的分贝数,其表达式为=-10Log——后向反射光功率——输入光功率回波损耗越大越好,以减少反射光对光源和系统的影响。实际应用的连接器,插针表面经过了专门的抛光处理,可以使回波损耗更大,一般PC不低于45dB,APC不低于60dB。二.基本原理和特性LRirpprp0p2.1.3重复性是指光纤(缆)活动连接器多次插拔后插入损耗的变化,用dB表示。2.1.4互换性是指连接器各部件互换时插入损耗的变化,也用dB表示。这两项指标可以考核连接器结构设计和加工工艺的合理性,也是表明连接器实用化的重要指标。二.基本原理和特性2.2机械性能光纤连接器的机械性能包括轴向保持强度、端接保持力、连接和分离力(力矩)、撞击、扭转、光缆保持力、抗挤压、外部弯曲力矩、振动、冲击、静态负荷等,对于各种光纤连接器使用情况的不同,要求的重点不同。机械耐久性是指光纤连接器正常使用情况下的插拔次数,目前使用的光纤连接器一般都可以插拔l000次以上。2.3环境性能环境性能主要有:高温、温度冲击、潮湿、砂尘、臭氧暴露、腐蚀(盐雾)、易燃性等二.基本原理和特性二.基本原理和特性ParameterunitValueTypePCAPCFCSCSTMULCFCSCSTMULCReturnloss(SMfiber)dB≥45≥58Returnloss(MMfiber)dB≥36/Insertionloss(SMfiber)dB≤0.3Insertionloss(MMfiber)dB≤0.3RepeatabilitydB≤0.2Interchangeabilitynm≤0.2Connectiondurabilitytime1000Workingtemperature℃—40~+80—40~+75—40~+80—40~+75TypicalSPECIFICATIONS二.基本原理和特性ParameterUnitValueFCseriesSCseriesSTseriesLCseriesInsertionlossdB≤0.20Operationtemperature℃-40-+80-40-+80-40-+80-40-+75三.光纤连接器和适配器分类1连接器的分类按外形结构分:FC、SC、ST、MU、LC、MT-RJ、MPO、MPX、耦合短插针系列等等。1连接器的分类按陶瓷研磨端面分:PC(physicalcontact)APC(angledphysicalcontact)三.光纤连接器和适配器分类1连接器的分类按常用连接器光纤的种类分:单模、多模;其中单模可分为G655---用H表示G652---用S表示G657A---用A表示G657B---用B表示多模可分为62.5μm数据光纤---用D表示50μm多模----用M表示三.光纤连接器和适配器分类2连接器的种类部分常见光连接器—FC这种连接器最早是由日本NTT研制。FC是FerruleConnector的缩写,表明其外部加强方式是采用金属套,紧固方式为螺丝扣。优点是结构简单,操作方便,制作容易。三.光纤连接器和适配器分类2连接器的种类部分常见光连接器—SC由日本NTT公司开发。其外壳呈矩形,所采用的插针与耦合套筒的结构尺寸与FC型完全相同,紧固方式是采用插拔销闩式,不需旋转。此类连接器价格低廉,插拔操作方便,插入损耗波动小,抗压强度较高,安装密度高。三.光纤连接器和适配器分类2连接器的种类部分常见光连接器—ST采用带键的卡口式锁紧结构,插针体为外径2.5mm的精密陶瓷插针,插针的端面形状通常为PC面。三.光纤连接器和适配器分类2连接器的种类部分常见光连接器—LC采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。其所采用的插针和套筒的尺寸是普通SC、FC等所用尺寸的一半,为1.25mm。这样可以提高光配线架中光纤连接器的密度。目前,在单模方面,LC类型的连接器实际已经占据了主导地位,在多模方面的应用也增长迅速。三.光纤连接器和适配器分类2连接器的种类部分常见光连接器—MUMU(MiniatureunitCoupling)连接器是以目前使用最多的SC型连接器为基础,由NTT研制开发出来的世界上最小的单芯光纤连接器,该连接器采用1.25mm直径的陶瓷插针和自保持机构,其优势在于能实现高密度安装。随着光纤网络向更大带宽更大容量方向的迅速发展和DWDM技术的广泛应用,对MU型连接器的需求也将迅速增长。三.光纤连接器和适配器分类2连接器的种类部分常见光连接器—带状光纤连接器其多采用插拔式锁紧结构。其较小的端口尺寸简化了装配难度,降低了成本,同时也降低了高速系统的辐射噪声,是主要用于数据传输的下一代高密度光连接器。MT-RJ连接器起步于NTT开发的MT连接器,带有与RJ-45型LAN电连接器相同的闩锁机构,通过安装于小型套管两侧的导向销对准光纤;接器端面光纤的双芯(间隔0.75mm)排列设计便于其与光收发信机相连。三.光纤连接器和适配器分类2连接器的种类部分常见光连接器—带状光纤连接器采用高精度模塑法开发出的带有MT套管的低损耗MPO/MTP(多纤推拉式)连接器可一次同时接通4.8和12等多芯光纤,非常有利于高速和高密度数据传输系统的开发。三.光纤连接器和适配器分类3适配器的种类按外形结构分:FC、SC、ST、MU、LC、MT-RJ、MPO、MPX等等。按端面分:PC、APC等三.光纤连接器和适配器分类1.预处理2.粘接3.装配4.研磨5.测试6.包装四.制作工艺公司重视科研成果的转化,并且从美国、日本等国家引进了先进的设备和技术,从而完善了制造的工艺。目前,光纤连接器的工艺水平和产品质量在国内同行中处于领先地位。1、预处理插针体制作镶陶瓷产品加工台阶插针适配器的装配转换器的装配四.制作工艺2、粘接下缆装零件光缆的装配尺寸定制剥纤调胶粘接烘烤四.制作工艺3、装配严格按照各种连接器的装配要求,组装好各散件,装配好的连接头外部件应活动自如。注意防止光纤弯曲,此种现象易造成测试指标不合格。四.制作工艺4、研磨研磨的目的为了易通光,最终达到连接头连接时的“物理接触”状态。通常连接器的研磨有PC研磨和APC研磨。四.制作工艺4、研磨端面不合格样例:四.制作工艺4、研磨端面合格样例:四.制作工艺5、测试连接器使用的注意事项:(1)保持连接器端面整洁。(2)测试时使用标准跳线。(3)避免用端面破损的测试线进行测试。(4)避免光缆扭曲。6、包装入库四.制作工艺五、使用与及防护要点1、测试用标准跳线的使用与维护2、器件尾纤端连接器的使用与维护1、测试用标准跳线的使用与维护1.1、标准跳线的选择测试用标准跳线必须使用仪表自带或经制造七部专门挑选的指标相对较好的跳线。注意:挑选的跳线来之不易,请各部门员工爱惜使用。标准跳线的各项物理参数都是符合一定的要求,不能滥用。五、使用与及防护要点1.2、标准跳线的使用输入端接仪表光源输出口,连接前必须对标准跳线输入端进行清洗,保证光源的正常稳定输出。标准跳线输出端接的被测器件,使用过程中也需经常清洗。保证端面指标良好对于测试效率是很有好处的。五、使用与及防护要点1.2、标准跳线的使用测试用的标准适配器在使用中也需不定期的清洗。清洗的方法是:用裹有医用药棉的牙签或竹签蘸酒精,对适配器的陶瓷套筒进行清洗,再用不蘸酒精的裹有医用药棉的牙签或竹签送入套筒进行清洗,最后用吹气球清除残留在套筒内壁上的残留物。在日光灯下观看陶瓷套筒的清洁度,不允许有任何杂质。否则,重新做清洁工作。五、使用与及防护要点1.2、标准跳线的