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光纖連接器原理和分類
摘要: 在光纖通信(傳輸)鏈路中,為了實現(xiàn)不同模塊。設備和系統(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行可拆卸(活動)連接的器件,使光路能按所需的通道進行傳輸,以實現(xiàn)和完成預定或期望的目的和要求,能實現(xiàn)這種功能的器件就叫連接器。
Abstract:
Key words :

  在光纖通信(傳輸)鏈路中,為了實現(xiàn)不同模塊。設備和系統(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行可拆卸(活動)連接的器件,使光路能按所需的通道進行傳輸,以實現(xiàn)和完成預定或期望的目的和要求,能實現(xiàn)這種功能的器件就叫連接器。光纖連接器就是把光纖的兩個端面精密對接起來,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系統(tǒng)造成的影響減到最小,這是光纖連接器的基本要求。在一定程度上,光纖連接器也影響了光傳輸系統(tǒng)的可靠性和各項性能。

  光纖連接分類

  一. 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,也有采用粘接和機械連接。特點是接頭損耗小,機械強度較高。設備需要熔接機,大概幾萬RMB

2.活動連接。主要用于光纖與傳輸系統(tǒng)設備以及與儀表間的連接,主要是通過光連接插頭進行連接。特點是接頭靈活較好,調換連接點方便,損耗和反射較大是這種連接方式的不足?,F(xiàn)在插損方面也已經很好了,幾十RMB就可以了,可以直接買成品,如果你要散件的話,還需要端面拋光研磨設備,那個就太貴了,建議直接買跳線.

3.臨時連接。測量尾纖與被測光纖間的耦合連接,一般采用此方法連接。特點是方便靈活,成本低,對損耗要求不高,臨時測量時多采用此方式連接。也可以用熔接機或者V型槽加膠

  二. 對光纖連接的要求

1.對固定連接的要求 光纖固定連接是光纜線路中一項關鍵性技術。對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,一般溫差范圍內不應有附加損耗的產生;具有足夠的機械強度和使用壽命;操作應盡量簡便,易于施工作業(yè);接頭體積要小,易于放置和防護;費用低,材料易于加工。

2.對活動連接的要求 對于要求可拆卸的光纖連接方式,目前都采用機械式連接器來實現(xiàn)。對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 ;應有較好的重復性和互換性。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;有一定的強度;價格適宜。

3.對臨時連接的要求 光纖的臨時連接,也可以用熔接機熔接。要求損耗盡可能地低,在用V型槽和毛細管連接時,必須加配比液,否則無法消除菲涅爾反射。

  在光纖通信(傳輸)鏈路中,為了實現(xiàn)不同模塊。設備和系統(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行可拆卸(活動)連接的器件,使光路能按所需的通道進行傳輸,以實現(xiàn)和完成預定或期望的目的和要求,能實現(xiàn)這種功能的器件就叫連接器。光纖連接器就是把光纖的兩個端面精密對接起來,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系統(tǒng)造成的影響減到最小,這是光纖連接器的基本要求。在一定程度上,光纖連接器也影響了光傳輸系統(tǒng)的可靠性和各項性能。

  光纖連接分類

  一. 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,也有采用粘接和機械連接。特點是接頭損耗小,機械強度較高。設備需要熔接機,大概幾萬RMB

2.活動連接。主要用于光纖與傳輸系統(tǒng)設備以及與儀表間的連接,主要是通過光連接插頭進行連接。特點是接頭靈活較好,調換連接點方便,損耗和反射較大是這種連接方式的不足?,F(xiàn)在插損方面也已經很好了,幾十RMB就可以了,可以直接買成品,如果你要散件的話,還需要端面拋光研磨設備,那個就太貴了,建議直接買跳線.

3.臨時連接。測量尾纖與被測光纖間的耦合連接,一般采用此方法連接。特點是方便靈活,成本低,對損耗要求不高,臨時測量時多采用此方式連接。也可以用熔接機或者V型槽加膠

  二. 對光纖連接的要求

1.對固定連接的要求 光纖固定連接是光纜線路中一項關鍵性技術。對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,一般溫差范圍內不應有附加損耗的產生;具有足夠的機械強度和使用壽命;操作應盡量簡便,易于施工作業(yè);接頭體積要小,易于放置和防護;費用低,材料易于加工。

2.對活動連接的要求 對于要求可拆卸的光纖連接方式,目前都采用機械式連接器來實現(xiàn)。對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 ;應有較好的重復性和互換性。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;有一定的強度;價格適宜。

3.對臨時連接的要求 光纖的臨時連接,也可以用熔接機熔接。要求損耗盡可能地低,在用V型槽和毛細管連接時,必須加配比液,否則無法消除菲涅爾反射。

  三. 光纖連接損耗產生的因素

  光纖連接后,光經過接頭部位將產生一定的損耗,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生的因素。

1. 本征因素 對連接影響最大的單模光纖是模場直徑。當模場直徑失配20%時,將產生0.2 dB以上的損耗。盡可能使用模場直徑較小的光纖,對降低接續(xù)損耗具有重要的意義。

2. 外界因素 外界對單模光纖接續(xù)損耗產生的主要因素為軸心錯位和軸向傾斜。對于機械連接還有縱向分向和熔接的纖芯變形等因素。
(1)軸心錯位。當錯位達到1.2μm時,引起的損耗可達0.5 dB,提高連接定位的精度,可以有效的控制軸心錯位的影響。
(2)軸向傾斜。當傾斜達到1°時,將引起0.2 dB的損耗。選用高質量的光纖切割刀,可以改善軸向傾斜引起的損耗。

(3)纖芯變形。當自動熔接機的電流、推進量、放電電流、時間等設置合理時,纖芯變形引起的損耗量可以做到0.02 dB以下。

  四. 光纖連接的方法與比較

1.熔接機熔接 這種方法主要用于光纖接頭的連接,目前多采用于自動熔接機進行熔接,熔接機分單芯和多芯熔接機兩種。 在正式接續(xù)前,應對熔接機的各項參數(shù)進行試驗,以確定熔接機的對準精度、放電大小、推進量等各項參數(shù),使其適應具體接續(xù)光纖的特定工作條件,將損耗控制在設定的指標之內。 接續(xù)完成后,應及時用光時域反射儀進行損耗的測定,當損耗符合指標要求后,方可進行補強工序,直到完成接續(xù)。

2.機械連接 目前最常見的三種機械連接器的連接特點如下: FO型工序連接器。這種光纖連接器是單芯光纖的標準連接形式。目前的產品大多將其端面研磨成球型,利用光學折射原理將光束會聚,降低其接續(xù)損耗。這種光纖連接器多用在光纖配線架上和測試儀表上,作轉接用。 NTT多芯光纖連接器。這種光纖連接器可一次連接多達12根光纖,具有容量大、制作工藝簡單、接續(xù)損耗小等特點,因此,在要求較低的用戶光纖連接中有著廣泛的應用。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。隨著技術的發(fā)展,接線子的平均接續(xù)損耗可以做到0.1 dB以下,50%的接頭損耗可以做到0.05 dB以下,對環(huán)境溫度和濕度的適應性亦較為優(yōu)良。由于這種接續(xù)方法不需要價格昂貴的熔接機,并且有單芯和多芯等多種規(guī)格,使用靈活方便,預計其應用前景越來越廣闊,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)技術是十分關鍵的技術。簡化接續(xù)技術,提高接續(xù)質量,對擴大光纖應用領域將起到積極的促進作用。

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