0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

如何定义光纤跳线的端面三项值标准?

光器件/光通信 来源:hycsystembella 作者:hycsystembella 2020-02-06 12:12 次阅读

光纤的两个端面必须精密对接起来,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。光纤线路的成功连接取决于光纤物理连接的质量,两个光纤端面需要达到充分的物理接触,如同融为一体的介质。物理接触对保证光纤连接点的低插入损耗和高回波损耗至关重要,光纤端面形状的演化,经历了PC、UPC和APC三种类型,如图1所示。PC 是Physical Contact,物理接触。UPC (Ultra Physical Contact),超物理端面。APC (Angled Physical Contact) 称为斜面物理接触,光纤端面通常研磨成8°斜面。

图片28.jpg

图1 光纤连接器端面的研磨类型

所有端面都研磨成球面,其中UPC连接器的端面曲率半径小于PC连接器,而APC连接器的端面通常研磨成8° 斜面。PC、UPC和APC三类连接器能够保证的回波损耗分别为40dB、55dB和65dB。

光纤跳线的端面要求研磨成球面,然而经实际生产工艺制造出来的产品不可能是完美的。因此在技术标准中对端面形状进行了规范,包括曲率半径ROC、顶点偏移和光纤高度,如图2所示。

曲率(Radius of Curvature):端面研磨圆弧状的曲率半径。表1中总结了IEC组织给出的相关技术标准,其中ROC应取适当大小的值(对PC型连接器为10~25mm,对APC型连接器为5~15mm),ROC太大则不能在压力下产生足够的形变以保证光纤之间的物理接触,ROC太小则在重复插拔之后易压碎光纤。

顶点偏移(Apex Offset)指的是曲面顶点与光纤轴线之间的偏移量,图3展示了顶点偏移对光纤之间物理接触的影响。如果顶点偏移太大,端面的形变足以让光纤之间发生物理接触,因此技术标准中要求光纤跳线的顶点偏移≤50μm。

光纤高度(Fiber Height)值得是光纤端面相对于插芯端面的高度,光纤端面可能是凸出于插芯端面之上的,也可能是凹陷于插芯端面之下的。稍小的光纤凹陷不会影响光纤之间的物理接触,因为插芯会在压力下产生一定的形变;稍小的光纤凸出量也不会影响光纤之间的物理接触,因为光纤本身有一定的弹性。因此技术标准中规定光纤高度的范围是-250~+250nm。

图片29.jpg

图2 光纤条线端面形状(三项值示意图)

图片30.jpg

表1. IEC组织制定的关于插芯端面形状的技术标准

图片31.jpg

图3 插芯端面的顶点偏移对光纤之间物理接触的影响

在表1的技术标准中,我们注意到APC类光纤连接器的曲率半径要小于PC类连接器。APC类连接器通过一定角度的研磨盘制备,图4(a)描述了陶瓷插芯在研磨盘中中的倾斜排列情况。然而,当插芯被插入适配器的陶瓷套筒中时,它的排列方向是竖直的,如图4(b)所示,曲面顶点将会偏离纤芯。图5描述了两个APC类连接器之间的连接适配情况,由于两个端面的顶点不能对准,要求插芯端面产生更大的形变,才能保证光纤端面之间的物理接触。因此对APC类光纤连接器的端面曲率半径,要求取值更小。

图片32.jpg

图4 陶瓷插芯的排列方向,(a)在研磨盘中的情况,(b)在适配器的陶瓷套筒中的情况

图片33.jpg

图5 两个APC光纤连接器之间的匹配情况

如图5所示,在APC类光纤连接器上,无论连接器的具体型号是什么,总有一个指示斜面方向的定向插销,定向插销的指示精度将会影响APC连接器的顶点偏移量。另外,端面研磨角度的误差也会影响顶点偏移量。图6描述了各种因素所产生的顶点偏移情况,其中R为端面曲率半径,O点为端面的曲率中心。连接器端面的普通顶点偏移情况,如图6(b)所示,它通常是在研磨工艺中产生的。如图6(c)所示,如果端面研磨角度存在误差Δ,当插芯被插入干涉测量仪的8° 夹具中时,将会测得偏心量d1=R·Δ。注意干涉测量仪的测量条件与光纤连接器的实际应用情况是一致的。图6(d)中,连接器的插销存在方位角误差δ,它可能是由机械部件或者装配工艺引入的。当这种存在方位角误差的连接器插入适配器中时,陶瓷插芯发生偏转,端面曲率中心由O点偏转至O'点,同时端面的顶点由A点偏转至A'点,如图6(e)所示。从图6(d)中可知线段长度OE= R·sin8°,继而从图6(e)中得到因插销方位角误差引起的顶点偏移量为d2=R·sin8°·sinδ。

此处举一个例子,假定连接器端面曲率半径为R=10mm,研磨角度误差为Δ=0.1°,插销方位角误差为δ=1°,由此得到各种因素引起的顶点偏移量分别为d1=17.5μm和d2=24.3μm。注意IEC标准中规定顶点偏移的上限是50μm。

图片34.jpg

图6 各种因素对光纤连接器端面上顶点偏移的影响情况

由于技术和成本原因,光纤活动连接器排除在端面镀增透膜的可能,因此光纤端面之间的物理接触是低损耗和高回损得以实现的核心概念。球形端面有助于实现物理接触,关于光纤端面形状的技术标准,旨在让光纤连接器在各种严酷的环境下保证物理接触条件。球形端面通过一个“软”垫子,在一定的压力下研磨而成,垫子的硬度和压力大小都会影响端面的几何形状,此外研磨片的粗糙度也需要纳入考虑。最佳研磨参数可通过对多因子的正交实验设计获得。

对于APC类连接器,需要考虑更多因素,研磨角度的误差和定位插销的方位角误差都会显著影响连接器的顶点偏移。因此研磨盘需精密加工,以保证斜角的精度。除陶瓷插芯之外的其他零部件,其机械精度亦需得到保证。此外,连接器上的插销,与适配器中对应的卡槽,需要相对紧密的配合。

关于亿源通(HYC)

亿源通(英文简称HYC)创立于2000年,是全球行业内领先的无源光器件OEM/ODM及解决方案提供商,专注于光通信无源基础器件研发、制造、销售与服务。公司主营产品为:光纤连接器(数据中心高密度光连接器),WDM波分复用器,PLC光分路器,MEMS光开关等四大核心光无源基础器件,广泛应用于光纤到户、4G/5G移动通信、互联网数据中心、电信等。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 连接器
    +关注

    关注

    96

    文章

    12319

    浏览量

    132833
  • 光纤连接器
    +关注

    关注

    2

    文章

    391

    浏览量

    22818
  • Upc
    Upc
    +关注

    关注

    0

    文章

    10

    浏览量

    11959
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    光纤线尾纤和跳线的区别大吗

    光纤尾纤和光纤跳线在外观和使用场景上存在明显的区别。 外观:光纤跳线两端都有连接头,而光纤尾纤只
    的头像 发表于 03-01 12:02 97次阅读

    光纤跳线连接与断开方法 如何使用和维护光纤跳线

    光纤跳线连接与断开方法 如何使用和维护光纤跳线光纤跳线是一种将
    的头像 发表于 12-27 15:17 450次阅读

    带状光纤跳线的优点、应用 带状光纤跳线和束状光纤跳线有什么区别?

    带状光纤跳线的优点、应用  带状光纤跳线和束状光纤跳线有什么区别? 带状
    的头像 发表于 12-27 15:17 256次阅读

    单模和多模光纤跳线有哪些不同之处?

    参考。 一、定义和原理 1. 单模光纤跳线:单模光纤跳线是一种具有较小核心直径(通常为9微米)的光纤
    的头像 发表于 12-07 10:09 1026次阅读

    #抗弯曲光纤跳线 #光纤跳线

    光纤跳线
    jf_51241005
    发布于 :2023年11月29日 10:23:09

    光纤跳线的类型有哪些 光纤跳线怎么用 光纤跳线制作工艺流程

    光纤跳线的类型有哪些 光纤跳线怎么用 光纤跳线制作工艺流程 
    的头像 发表于 11-27 15:40 691次阅读

    OM5光纤跳线有什么优点

    OM5光纤跳线是一种基于VCSEL激光器光源设计的宽带多模光纤跳线,被称为宽带多模光纤跳线(WB
    的头像 发表于 11-07 11:09 201次阅读

    光纤跳线和尾纤有哪些区别

    光纤跳线和尾纤主要在以下三个方面存在区别: 外观:光纤跳线两边都有接头,而尾纤只有一端有连接头,另一端是裸纤。 用途:光纤
    的头像 发表于 11-06 11:35 674次阅读

    机房网络布线光纤跳线需要满足什么标准

    在机房网络布线中,光纤跳线需要满足以下标准: 满足传输速率的要求。在机房中,各种网络设备之间的传输速率都比较高,因此光纤跳线需要能够支持高速
    的头像 发表于 11-02 10:23 396次阅读

    影响光纤跳线管理因素有哪些

    影响光纤跳线管理的主要因素包括: 长度和弯曲半径:光纤跳线的长度和弯曲半径对光纤的传输性能和寿命有重要影响。过大的弯曲半径或频繁的弯曲会导致
    的头像 发表于 10-31 10:18 139次阅读

    光纤跳线有哪些类型

    中。单模光纤标准主要是ITU-T(G.652-G.657),其中G.652是目前最常见的光纤类型。 多模光纤跳线通常以橙色或者水蓝色为主,
    的头像 发表于 10-10 11:27 694次阅读

    光纤跳线使用指南

    光纤跳线主要用于连接两端的网络设备,主要用于以下三种场景。 设备之间 设备与光纤配线架之间 光纤配线架之间 问 50和62.5跳线可以混用吗
    的头像 发表于 10-09 09:55 431次阅读

    光纤尾纤和跳线是一个概念吗

    跳线和尾纤的种类都很丰富,值得注意的是,光纤尾纤和跳线不是一个概念。光纤跳线光纤尾纤的主要区别
    的头像 发表于 07-27 09:57 490次阅读
    <b class='flag-5'>光纤</b>尾纤和<b class='flag-5'>跳线</b>是一个概念吗

    怎么辨别光纤尾纤和光纤跳线

    很多人搞不清楚光纤尾纤和光纤跳线,其实两者最直观的区别是尾纤只有一端有连接头,而跳线两端都有连接头,下面科兰通讯小编为大家介绍一下怎么辨别光纤
    的头像 发表于 07-10 10:13 621次阅读
    怎么辨别<b class='flag-5'>光纤</b>尾纤和<b class='flag-5'>光纤</b><b class='flag-5'>跳线</b>

    为什么光纤端面要研磨成8度角?

    -60 dB。 影响回波损耗的因素有端面脏污会导致回损变小;光纤高度控制在+/-20nm,可以得到更好的回损;以及光纤的精密对准度。为了
    发表于 06-06 16:32