光纤连接器的插入损耗光纤连接器作为光通信系统中最基本也是最重要的光纤无源器件，其市场需求量越来越 大近年来随着光纤宽带接入系统的发展，光纤链路中光纤连接器（包括其它有源及无源器 件上使用的连接头）的使用越来越多，这对光纤连接器的插入损耗的测试准确性提出了越来 越高的要求本文将就影响光纤连接器插入损耗的原因以及如何确保插入损耗测试的准确性 及可靠性等问题作以简单的论述一． 有关概念1. 光纤连接器插入损耗（IL ）的定义：PIL= 10lg pi （dB）0其中Pi为输出光功率，P0为输入光功率插入损耗单位为dB2. 光纤连接器插入损耗的测试方法光纤连接器的插入损耗的测试方法一般有三种：基准法、替代法、标准跳线比 对法由于在大批量的生产过程中，要求插入损耗的测试必须快速、准确且无破坏性 因此现在的生产厂家大都采用第三种方法，即标准跳线比对法其测试原理图 如下：标准测试跳线 被测跳线当单模光纤尾纤小于50M、多模光纤尾纤小于10M时，尾纤自身的损耗可以忽略不计，此时测得的数据即为3端相对于标准连接器的插入损耗，并将此数 据提供给客户当单模光纤尾纤大于50M、多模光纤尾纤大于10M时，应在 测出的损耗值中减去光纤自身的损耗值。
3. 重复性 重复性是指同一对插头，在同一只适配器中多次插拔之后，其插入损耗的变化范 围单位用dB表示重复性一般应小于0.1dB.4. 互换性由于光纤连接器的插入损耗是用标准跳线比对法测出的，其值是一个相对值所 以在任意对接时，实际的插入损耗值很可能会大于用标准跳线比对法测出的值， 而且不同的连接头、不同的适配器，其影响程度也会有所不同因此就有了互 换性这一指标要求连接头互换性是指不同插头之间，或者不同适配器任意转 换后，其插入损耗的变化范围其一般应小于0.2dB如光波公司向客户承诺 插入损耗小于0.3dB,互换性小于0.2dB，则任意对接其插入损耗应小于0.5dB二. 纤连接器插入损耗的主要因素1. 光纤结构参数（纤芯直径不同、数值孔径不同、折射率分布不同及其它原因等）的 失配引起的损耗 由于此类因素在现在的生产工艺中已可以避免，这里就不再赘述，详见相关资料2．纤芯对中误差（纤芯错位损耗） 由于纤芯横向错位引起的损耗我们称之为错位损耗它是产生插入损耗的重要原 因纤芯错位如图所示：纤芯多模渐变光纤在模式稳态分布时的错位损耗为：r d ]2L = —1Olg1 — 2.35dVa J单模光纤连接时，当模场分布用高斯近似时，其错位损耗为：=—lOlgexp式中，d、a、w分别为横向错位、纤芯半径和模场直径。
此类损耗产生原因有多方面的因素主要包括光纤的纤芯/包层同心度、插芯的 同心度以及测试适配器的参数不理想等上述几种因素对插损的影响还与外部器 件有尺寸配合有关，详见下文3．端面形状与间隙引起的损耗 造成此种损耗的原因主要是因为光纤连接器端面的物理参数不够理想，造成两连 接光纤端面非平面直接接触，而留有一定间隙或非平面接触引起的根据相关公 式推论得出：只要端面间隙控制在 lum 以内，这种损耗就可以忽略不计光波公 司现有的生产工艺已经完全可以做到这一点当然影响插入损耗的因素除以上三种外还有很多，如：外部器件的尺寸配合、端面倾斜、端 面的菲涅尔反射等，这里就不再一一论述了，有兴趣的读者可以参阅相关资料三．生产过程控制要素1. 插芯的品质主要是插芯的内孔径和同心度对于多模光纤连接器来说，要求其插芯同心度小 3um,对单模光纤连接器来说，要求其插芯同心度小于lum插芯的同心度、研 磨后端面的物理参数以及外部件的配合尺寸等因素，将最终影响到纤芯/插芯同 心度，最终导致错位损耗的发生2. 研磨的水平衡量研磨好坏的标准，一要看其端面，二要看其物理参数物理参数主要有三个： 曲率半径、球面偏心、光纤凹陷对于APC型的连接器来说，还包括端面角度 （斜8度）及键角偏差两个参数。
这些参数均可对插损造成影响oIEC均对这几 个参数提出了明确的要求，并有具体的指标规定要做到这一点，一台性能稳定 的研磨机是必不可少的光纤连接器生产过程中产生的品质问题，绝大部分都直 接或间接与研磨机的稳定性有关光波公司目前所使用的研磨机均为原装日本进 口的精工研磨机，性能优越，产品质量稳定可靠3．外部件尺寸配合 外部件的尺寸配合将对连接器的重复性和互换性产生直接影响尤其对 APC 型 的连接器来说，如果尺寸配合不够理想的话，其互换性和重复性将可能会超过 0.1dB 或者更差光波公司目前已建立了一套完善的来料检验体系，对这一指标 进行针对性的检验，确保了尺寸配合对APC型连接器插入损耗的影响在控制范 围内四．测试控制要素 1．精确可靠的测试仪器 为使测试数据准确可靠，精确稳定的测试仪器将为此提供可靠保证光波公司现 在所使用的测试仪器均是日本安立及回拿大JDS的测试仪器，其性能稳定可靠2．标准连接器 标准连接器是一套精密制造或精选的连接器它包括标准跳线和标准适配器两 部分光纤连接器的插入损耗实际上是其相对于标准测试线的损耗，因此必 须对标准测试线的指标（光学参数和物理参数）进行严格控制同样，适配 器的指标也要严格按照挑选标准适配器的原则进行控制。
这样测试的结果才 会最大可能地体现被测试连接器的真实品质因此，体现测试的准确性与可 靠性的关键就是标准测试线与标准适配器的控制3．端面洁净度因光纤的外径只有125u m,而通光部分更小，单模光纤只有9um左右，多模光纤 有 50um 和 62.5um 两种，所以对光纤端面的洁净度要求很高测试前一定要清 洁光纤端面，确保端面高度清洁，这样才能保证测试结果准确可靠如一次清洁 不行，可以多清洁几次五．重复性与互换性1．影响重复性的因素 主要是机械配合尺寸如果配合尺寸较好的话，每次插拔均能重现同样的对接状 态，测试结果就不会发生大的变化，另外还有适配器的好坏也会对重复性造成影 响2．影响互换性的因素 第三部分的所有因素，即插芯的品质、研磨的水平、及外部件的配合尺寸等都会 对互换性造成影响，因此也就更凸现了这些指标的重要性总之，要生产高品质的光纤连接器产品，必须有多方面的因素配合，包括高素质的从业 人员本文主要是根据我们多年的从业经验，针对光纤连接器的一个重要指标 插入损耗，提出我们自己的一些观点和看法，仅供对此感兴趣的读者参考由于水平所限，文中出现一 些错误和不足在所难免，望批评指正参考文献：① 光无源器件 人民邮电出版社（1997年出版） 林学煌 编著② 光纤通信系统 国防工业出版社（2000年出版） 杨祥林 编。