概述 光纖連接器是光纖與光纖之間進(jìn)行可拆卸連接的元器件,又稱為“活接頭”,它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。光纖連接器是光系統(tǒng)中使用量最大的光無源元器件,廣泛應(yīng)用于通信、局域網(wǎng)(LAN)、光纖到戶(FTTH)、高質(zhì)量視頻傳輸、光纖傳感、測試儀器儀表等。 現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用的光纖連接器,其種類眾多,結(jié)構(gòu)各異。但細(xì)究起來,各種類型的光纖連接器的基本結(jié)構(gòu)卻是一致的,即絕大多數(shù)光纖連接器一般由兩個插針和一個耦合管三個部分組成。
光纖連接器的基本性能要求
光學(xué)性能
光纖連接器的光學(xué)性能要求包括插入損耗、回波損耗、光學(xué)不連續(xù)、串音、環(huán)境光敏感性、帶寬(僅指多模)等,其中插入損耗和回波損耗是兩個最基本的參數(shù)。
互換性、重復(fù)性
光纖連接器是通用的無源元器件,對于同一類型的光纖連接器,一般都可以任意組合使用、并可以重復(fù)多次使用,由此而導(dǎo)入的附加損耗一般小于0.2dB。
機(jī)械性能
光纖連接器的機(jī)械性能包括軸向保持強(qiáng)度、端接保持力、連接和分離力(力矩)、撞擊、扭轉(zhuǎn)、光纜保持力、抗擠壓、外部彎曲力矩、振動、沖擊、靜態(tài)負(fù)荷等,對于各種光纖連接器使用情況的不同,要求的重點不同。
機(jī)械耐久性是指光纖連接器正常使用情況下的插拔次數(shù),目前使用的光纖連接器一般都可以插拔l000次以上。
環(huán)境性能
環(huán)境性能主要有:高溫、溫度沖擊、潮濕、砂塵、臭氧暴露、腐蝕(鹽霧)、易燃性等。
部分常用光纖連接器
ST-兼容連接器
1986年首次推出的ST-兼容連接器(圖2)是帶定位鍵、接觸型中等損耗連接器,但無抗拉或抗扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。ST-兼容連接器的安裝采用旋轉(zhuǎn)插入方法,安裝容易、快捷,但要求在面板上有較大的空間。
最早是由日本的NTT公司研制的,采用旋轉(zhuǎn)插入方法,要求在面板上留有大的空間;是帶定位鍵、接觸型,有抗拉或抗扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的連接器。
插針對接端面呈球面(PC),與原來的FC型相比,插入損耗和回波損耗性能有了較大幅度的提高,而且其它特性基本相同,外部結(jié)構(gòu)也沒有改變。
1988 年開始使用的SC型連接器(圖5)也是由日本的NTT公司研制的。其外殼為矩型玻璃纖維塑料件;插針由精密陶瓷制成,耦合管為金屬開縫套管,尺寸與FC型相同,端面處理采用PC或APC型研磨方式;插入方法是“推入/推出”方式;緊固方式是采用插拔銷閂式。是帶定位鍵、接觸型,有抗拉和抗扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的一種連接器;插拔操作方便,插入損耗波動小,抗壓強(qiáng)度較高,安裝密度高。
SC型連接器可以實現(xiàn)雙工(圖6),使光纖不容易顛倒,從而提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。NTT公司已將這種連接器開發(fā)成一個系列型產(chǎn)品,包括單體型、雙體F(扁平)型、H(高密度)型、高密度四孔型等。
1997年1月,Panduit公司推出了第一個雙工光纖插孔(圖7)。該光纖插孔采用了一種新型封裝形式,而且應(yīng)用了已比較成熟的四種工藝技術(shù):2.5mm套管、快速固化粘接安裝、開槽對準(zhǔn)套管和RJ-45形狀。
Opti-Jack型插頭是一種帶定位鍵、接觸型、中等損耗、有抗拉和抗扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的連接器。它是一種每根光纖一個套管的雙工連接器。這種結(jié)構(gòu)允許每根光纖單獨對準(zhǔn),以實現(xiàn)最小的功率損耗。
MT-RJ型連接器
MT -RJ來源于NTT公司開發(fā)的MT連接器,其外殼和鎖緊機(jī)構(gòu)類似RJ,通過小型套管兩側(cè)的導(dǎo)向銷對準(zhǔn)光纖,為便于與光接收機(jī)/發(fā)射機(jī)相連,連接器端面光纖為雙芯(間隔0.75mm)排列設(shè)計,是主要用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)母呙芏裙膺B接器。標(biāo)準(zhǔn)大小的MT-RJ型可以同時連接兩條光纖,有效密度增加了一倍。
MT-RJ型連接器是一種帶定位鍵、接觸型、有抗拉結(jié)構(gòu)的連接器。雖然MT-RJ型插頭比其它SFF連接器的尺寸小,但其在面板上的排列密度與其它SFF連接器相同。同時,MT-RJ型接口的光電設(shè)備傳輸速率僅為1Gbps。
LC型連接器
LC型連接器由朗訊科技公司研制開發(fā),研制的目的是讓電話公司提高所使用連接器的安裝密度。為了得到極低的反射,早期推出的LC型連接器,采用APC形式。
LC型是一種帶定位鍵、接觸型、中等損耗、有抗拉和抗扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的連接器。套管直徑為1.25mm,只有ST-兼容連接器、SC型連接器中套管直徑的一半,大大提高了光配線架中光纖連接器的密度。是一種單工SFF連接器,但能夠通過使用一個卡夾變成雙工連接器。
LC型接口的光電子設(shè)備傳輸速度能夠達(dá)到10 Gbps。
LX.5型連接器
ADC 通訊公司研制的LX.5型連接器(圖10)是一種類似LC型連接器的產(chǎn)品,也用于電話網(wǎng)絡(luò)。采用半圓形和APC端面形式的LX.5型連接器有一個防塵罩,安裝時,應(yīng)先去掉防塵罩;同樣,LX.5型適配器(圖11)也有一個防塵罩。連接器和適配器中的防塵罩提高了產(chǎn)品的可靠性。
Volition型連接器
來源于3M公司的Volition型雙工連接器是一種插頭和插座系統(tǒng)。Volition型具有一個典型的結(jié)構(gòu)特性:V型槽代替了套管。
采用V型槽來對準(zhǔn)光纖:在插座中,光纖固定在精密塑料V型槽內(nèi)。在插頭中,定制的光纖自由浮動,插頭中的光纖輕松插入插座的V型槽中,通過光纖撓曲產(chǎn)生的壓力而使互連的光纖接觸。
MU型連接器
MU 連接器是由日本的NTT公司在SC型連接器基礎(chǔ)上,研制開發(fā)出來的,尺寸僅為SC型連接器的1/2。該連接器采用1.25mm直徑的套管和自保持機(jī)構(gòu),能實現(xiàn)高密度安裝。MU型是一種帶定位鍵、接觸型、中等損耗、有抗拉和抗扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的連接器,它是一種能夠裝成雙工、三工或四工的光纖連接器。
MTP/MPO型連接器
MTP/MPO 型連接器有6~24根光纖在一個模塑的合成套管內(nèi)。這些連接器減小了附件和面板的尺寸。MPO連接器由兩個插頭和一個插座構(gòu)成。插頭上裝配有 MT連接器套管,各插頭可以靈活地插入插座或拔出,操作簡單方便。將套管端面研磨成8度斜面,并使光纖端面稍稍突出于該斜面。這種工藝的優(yōu)點是8度斜面能有效抑制回程反射光;而光纖端面突出可以使光纖端面緊密接續(xù),并能有效抑制接續(xù)損耗變化。
