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1、光纤与光无源器件技术 1复习 光纤连接器 Connector1、基本功能2、基本原理3、基本结构4、基本类型及对应的特点光纤与光无源器件技术 2一、功能：用于光纤设备和光纤之间，光纤和光纤之间 , 光纤与其它部件之间，设备和设备之间的连接。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。（一般不低于90%）二、连接器的基本原理：光纤与光无源器件技术 3基本结构光纤连接器包括 插针 、 适配器 、和 准直套筒 。光纤与光无源器件技术 4 接触形式：平面接触 （ FC型 face connect）
2、物理接触 （ PC型 Physical connect）斜面接触 （ APC型 Angled Physical connect）基本类型光纤与光无源器件技术 51、平面对接型光纤连接器 （ FC型 face connect）FC型连接器是一种镙纹连接，外部零件采用金属材料制作的连接器。套筒插针体插针体粘合剂光纤固定盘光纤光纤与光无源器件技术 6菲涅耳反射： 光在不同折射率的介质平面的交界面上会发生入射光的部分反射 。问题所在 ： FC 型光纤连接器的接头时平面型，产生菲涅尔反射 ，形成损耗和引入噪声 。回波损耗实际上， 断面不可能绝对平面，难以实现紧密接触 ，向后反射难以避免。（早期）光纤与光
3、无源器件技术 72、物理（直接）接触型光纤连接器（ PC型 physical connect）插针体（包括光纤）的端面研磨成凸面球 ，使得被连接的光纤的端面可以直接接触，实现 物理结构的直接连接。特点：优点： 减少了光的菲涅尔反射，避免了回波噪声。材料：陶瓷回波损耗： 5055dB2012-10-9 Page 8LC/PC连接器组装结构组装前组装后光纤与光无源器件技术 91. 不同型号插头相互连接的转换器（法兰盘）FC/SC， FC/ST， SC/ST2. 不同种类的变换器SC FC， ST FC， FC SC， FC ST，SC ST， ST SC连接器的品种、型号光纤与光无源器件技术 10
4、第四课1、 光纤连接器的参数2、 光纤连接器简单制作流程（了解）3、 光纤连接的另一种形式 光纤熔接对应的 光纤基础实验：（ 1）了解光纤的结构和几何特性（ 2）掌握光纤的切割、焊接及耦合方法光纤与光无源器件技术 11四、 光纤连接器的参数（一）、连接器的损耗损耗外部损耗：光纤操作工艺不完善造成的。（理论上，可以通过改进连接工艺来避免或消除）内部损耗：两根光纤结构参数之间不匹配造成的（是光纤固有因素，不可避免）光纤与光无源器件技术 12影响光纤连接器衰减的外部因素：耦合缺陷：纵向间隙、横向偏移、轴向角偏差；端面污染；连接处不平或折射率不连续间隙横向偏移倾斜角1、外部损耗光纤与光无源器件技术 1
5、32、内部损耗影响光纤连接器衰减的内部因素：芯径不匹配；数值孔径适配；同心度不良；折射率分布适配光纤与光无源器件技术 141、插 入损耗（ 光纤连接器最主要的特性）意义：表征光连接器插入后引起的光路中的光信号衰减的程度。插入损耗的期望值为零。（光纤通信系统中，插入损耗越小，链路允许的传输距离越长；系统所需的光放大器越少，系统投资和维护费用就越少。）市场上连接器的 平均插入损耗约 -0.25dB，变化范围 -0.1-1 dB。定义： IL= -10lg (Pin / Pout) (dB)也有 IL= - lg (Pin / Pout) (dB)原因：端面不平、连接和拆开光缆产生的弯曲损耗等。（二
6、）、连接器的主要特性是指由于光纤连接器接入整个光链后，所引起的总功率的损耗。光纤与光无源器件技术 15插入损耗测试典型测试方法：借助已商品化的光功率计来完成。光纤与光无源器件技术 16测试步骤：1、用显微镜检查端面质量；（光纤端面需洁净、无划痕）2、取一段短光纤，测量其传输的光功率 Pi；（若已知光源功率，即可计算光纤及光纤与光源耦合引起的损耗。）3、接入连接器，用光功率计测量光纤中传输的光功率 P0，然后即可计算连接器的插入损耗。注意：测试多模光纤时，必须激励光线中传导的所有模式。光纤与光无源器件技术 17定义：入射光器件中的光功率与沿入射线路返回的反射光率值比。回波损耗（反射损耗）： -1
7、0Lg(P入/P反)2、回波损耗意义：表征连接时光纤端面对光的反射程度。通过端面镀增透膜、恰当斜面抛光和装配工艺，可是之达 -50 dB以上。光纤与光无源器件技术 18回波损耗测试回波损耗测试的简单装置图光纤与光无源器件技术 19测试步骤：1、测试无连接器时，耦合器反射回来的光功率 P1；（光纤端面需洁净、无划痕）2、接入连接器，另一端插入匹配液中，以便消除该端面反射对的影响，测试反射回来的光功率 P2；两功率之差即为连接器的回波损耗。另：可用回波测试仪或光时域反射计来测试回波损耗。光纤与光无源器件技术 205、工作寿命意义：光纤连接器可插拔的最大次数。4、互换性意义：描述同一种光纤连接器在相
8、互代换时允许插入损耗的最大差值。 a = ac1-ac2max3、重复性意义：在使用寿命期间允许实际插入损耗值偏离标称值的最大变化量。 ac = ac-aci max光纤与光无源器件技术 21五、 光纤通信对光连接器的要求连接损耗低0.5dB连接损耗 5km光纤损耗 0.4dB重复性好寿命长一般 1000次强度高环境稳定性好反射低体积小，成本低，操作方便（易于插拔安装）2012-10-9 Page 22六、连接器制作工艺（ LC/PC）Pre-Assembly散件预装配胶尾套在衬套架上滑移胶尾 /衬套架和弹簧到光纤缠绕带系住光纤Fiber Stripping 尾光纤剥纤裸光纤不可暴露1小时以上
9、Prepare Epoxy487 Epoxy胶调配Apply Epoxy into ferrule hole 涂 487胶进插针孔针头尽量插进插孔内并形成明显滴珠插芯上的金属部分尾端点少量胶Ferrule Pre-Heating插针套预热预热不可超出8-10秒Insert the Fiber 插入尾光纤插针插入后旋转360度Curing the Epoxy 固化 487胶固化时间超过15分钟Epoxy呈暗褐色时取出1765234用红宝石刀头部光纤切断需充分搅拌分清粗模、精磨、细磨、抛光用砂纸Polishing 研磨8要分清研磨治具角度砂纸需加去离子水换砂纸时吹干砂纸盘接下页2012-10-9
10、Page 23连接器制作工艺（ LC/PC）Apply Serial No. Label 贴产品序列号接上页10Visual Inspection 端面目视检查11检查插针端部凹痕、刮痕、缺口、裂缝、污染等Geometric Inspection 几何尺寸检查12Apex Offset同心度、 FiberHeight光纤高度等检测Angle Tuning 插针角度调整9调整插针方向以得到最小损耗Components Assy散件件组装插芯、弹簧插进衬套架，凹槽与凸耳对齐旋入插入件，烤箱固化13分中以上衬套架螺纹的中间部位滴 487胶IL、 RL Test 插损、回损测试IL、 RL Test
11、插损、回损测试Final Visual Inspection 插损、回损测试Packing 包装1716151413光纤与光无源器件技术 24 擦拭柱面 擦拭顶端和端面 干法或湿法擦拭端面使用与及防护要点光纤与光无源器件技术 25 测试跳线接头擦拭光纤与光无源器件技术 26 测试跳线接头端面检查 重新擦拭端面光纤与光无源器件技术 27测试过程：（ 1）需对准方位（ 2）插入适配器（ 3）轻力旋紧螺母（ 4） “T”形帽保护光纤与光无源器件技术 28 3.2.3 光纤的熔接 光纤的永久连接方式光纤熔接技术是在 高压电弧 的作用下将两根需要熔接的光纤重新融合在一起。光纤熔接后，光线能在两根光纤之间
12、以极低的损耗传输，一般小于 0.1dB。光纤熔接不产生缝隙，因而不会引起反射损耗，是减小插入损耗的最好方法。光纤与光无源器件技术 29准备工作使用剥线钳去除光纤外表皮，涂覆层等使用切割刀进行端面切割将光纤放入熔接机的 V型槽内通过监视屏幕确定最佳位置高压放电熔接质量检查通过调节熔接机上的 X,Y,Z坐标来使光纤端面对准光纤熔接流程图完成熔接光纤与光无源器件技术 30光纤熔接工具简介国外品牌日新、古河，藤仓，住友光纤熔接机，爱立信，康宁 (与西门子合并）国内品牌电子 41所，南京吉隆和迪威普（两个品牌以前为同一个公司）光纤熔机光纤与光无源器件技术 31光纤与光无源器件技术 32光纤与光无源器件技术 33光纤与光无源器件技术 34光纤与光无源器件技术 35光纤与光无源器件技术 36光纤与光无源器件技术 37光纤与光无源器件技术 38光纤与光无源器件技术 39
