用于連接光纖電纜終端的連接器。光纖連接器用在光纖電纜的終端是為了實現(xiàn)光纖耦合器件之間的連接(一種可移除的光纖接頭)。它的功能與電子連接器類似。通常連接器組件包含一個連接器和兩個連接器插頭,其中每根光纖插入到一個連接器插頭中。將光纖插入連接器插頭的過程比大多數(shù)電子連接方法更加精細:
· 首先,需要使用光纖切割刀得到干凈的光纖端面。必須保證光纖截面的指向是準確的,即端面垂直于光纖軸或者與其具有特定的角度。這可以采用顯微鏡檢查。
· 然后將光纖端口小心的插入連接器插頭中。光纖的位置需要非常準確,并且在這一過程中不能破壞光纖的端面。根據(jù)采用的光學連接器的類型,需要的后續(xù)的過程也是不同的,通常包括清潔插頭和拋光光纖尖頭。大部分連接器需要采用膠水或其它粘合劑來固定光纖。
· 如果用到很靈敏的系統(tǒng)中,需要測量插入損耗和回波損耗,否則會對后面的裝置產(chǎn)生影響。
這些終端套件通常用在工業(yè)中,但是采用合適的裝置也可以在野外使用,當然需要相對干凈的環(huán)境。盡管光纖連接器可以保護插進去的光纖,這種保護作用并不完全,例如,不防潮。因此,連接器需要放置在防護殼中。密封外罩可以防潮和阻止臟東西,還可以阻止熱擴散(例如,連接器在供功率工作時的損耗)。當連接器不插入裝置中時通常會蓋上防塵帽。
光纖連接器的特性
在選擇光纖連接器時需要考慮以下特性:
· 在插入狀態(tài)時連接器需要具有較低的損耗。用分貝來衡量耦合損耗。稱為衰減或者插入損耗。測量是根據(jù)IEC標準61753-1中的定義。插入損耗的典型值為0.5 dB。如果將同一個連接器反復插入和拔出,其插入損耗變化很大(重復性不好)。
· 用在敏感的系統(tǒng)中時,反射損耗(等于回波損耗)需要考慮,即在端面反射光產(chǎn)生的衰減;它越大越好。很容易得到大于20 dB的值,有些連接器甚至能高于50 dB。
需要注意的是,插入損耗通常比只考慮回波損耗要大的多,尤其是光纖連接器具有傾斜光纖端面時,這時反射光不會返回到光纖纖芯中。還要注意的是,連接光纖之間很小的空間間隙也會產(chǎn)生反射:間隙寬度遠小于波長時,兩表面的菲涅爾反射會相互抵消。理論上來說,可以在光纖端面制備抗反射涂層來抑制反射,但是實際中不常用,因為涂層很脆弱,并且制備涂層也需要額外的工作。
· 正常情況下,光纖連接器不會不連接或者重復連接,但是有些情況下在連接器壽命之內(nèi)需要連接多次。很難實現(xiàn)幾千次的插拔次數(shù),因為光纖端口的接觸面需要很精準和干凈。
· 有時需要考慮連接光纖的難易程度和穩(wěn)定性,尤其是在野外。環(huán)境因素的靈敏度,例如干凈程度和振動發(fā)生變化的情況,需要的裝置與連接器類型有關(guān)。
· 有些情況下,需要考慮功率處理能力。
· 多光纖連接器可以連接多根光纖。
· 當中等尺寸的裝置中需要多個連接器時,連接器的尺寸是需要考慮的。
光纖連接器類型
常見的光學連接器為ST,FC,SC和LC類型,它們也包含很多型號。下面給出一個簡單的綜述:
ST連接器
ST連接器是光纖鏈路中最常用的連接器,采用多模光纖,也通常用在建筑物內(nèi)。光纖放置在比較長的圓柱鍵控套圈(通常是陶瓷的)中,與光纖端口之間緊密接觸(物理接觸)。ST連接器包含一個彈簧式卡口。
FC連接器
FC連接器(固定連接器)是一種常見的單模光纖連接器。它包含一個直徑為2.5mm的浮箍,光纖插入到其中(但是有劃傷光纖端口的危險)。在接觸時它能提供很高的機械隔離,因此可用于高振動環(huán)境中,但是需要小心使用,插入光纖時需要對準套圈中心。尤其是對于傾斜光纖端口和保偏光纖非常重要。但是存在兩種不通用的型號,其套圈寬度分別為2 mm(R型)和2.14 mm(N型)。
標準型號FC/PC是指與稍圓形光纖端面有標準物理接觸;光纖尖頭在插入套管后需要拋光。套管是彈簧式的,當連接器插入后能提供特定的接觸力。在FC/SPC和FC/UPC中需要高質(zhì)量的光纖尖頭拋光(S指超級的,U指附加的)。這會引起更高的回波損耗和更低的插入損耗。
FC/APC連接器采用傾斜光纖端面為了得到高的回波損耗(即使在非連接狀態(tài)),但是這同時也會提高插入損耗。當然,很難制作可控制傾斜角的光纖端面,兩傾斜光纖插進去之后需要調(diào)節(jié)使端面對齊。FC連接器通常連接單模光纖,包括保偏光纖,但是它正逐漸被SC和LC連接器取代。
SC連接器
SC連接器(用戶連接器)是一種通用連接器,是單模光纖的推拉式管理單元。光纖位于陶瓷套管內(nèi),其取向可以控制。矩形的連接器得到確定的取向。管理單元機制比FC連接器更易于操作。 SC連接器在網(wǎng)絡應用中逐年增加,尤其是單模光纖。它也存在雙工型號。
LC連接器
LC連接器,通常很小,屬于一種小封裝連接器(SFF連接器)。它包含的套管直徑只有1.25 mm。也用于連接單模光纖。也存在雙工型號。
光纖連接器的應用
由于光纖光學大量應用于光纖通信中,因此需要用到許多光纖連接器,例如,電話公司的電話總機中,網(wǎng)際網(wǎng)絡主干中或者光纖入戶裝置中。 實驗室也會用到包含連接器的光學電纜,例如,將光傳播到診斷儀器中,包括光纖功率計和光譜儀。在一些復雜的裝置中,例如鎖模光纖激光器中,不常用光纖連接器,主要是因為即使存在很小的回波損耗時也有很多有害效應。這里采用機械鉸接和熔接更好。 多模光纖連接器通常安裝在室外。而單模光纖對允差要求更嚴格,通常在工廠中應用。在野外,通常將單模連接器熔接到電纜上。
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