连接器系列教程(二)，光纤连接器全讲解

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连接器在生活中随处可见，为保证生活需要，连接器往往具备诸多类型。本文中，将带来光纤连接器相关内容，如光纤连接器核心部件、光纤连接器基本参数等。如果你对光纤连接器具备一定兴趣或了解，不妨继续往下阅读哦。

光纤连接器的主要作用是快速连接两根光纤,使光信号可以连续而形成光通路。光纤连接器是可活动的、重复使用的,也是目前光通信系统中必不可少且使用量最大的无源器件。通过光纤连接器可以把光纤的两个端面精密地对接起来,使发射光纤输出的光能量最大限度的耦合到接收光纤中去,并且需要尽量减少由于其的介入而使系统造成的影响。因光纤的外径只有125um,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,所以光纤之间的连接需要精确对准。

一、核心部件:插芯

通过光纤连接器的作用,可以看出影响连接器性能的核心部件是插芯。插芯的好坏直接影响到两根光纤的精准中心对接。插芯的制成材料有陶瓷、金属或塑料。陶瓷插芯是应用较为广泛的,主要材质是二氧化锆,具有热稳定性好,硬度高,熔点高,耐磨,加工精度高等特点。套筒是连接器的另一个重要部件,套筒起对准的作用,以便于连接器的安装固定。陶瓷套筒的内径比插芯的外径稍小,开缝的套筒箍紧两个插芯,实现精密对准。

为了让两根光纤的端面能够更好的接触,插芯端面通常被研磨成不同结构。PC、APC、UPC代表了陶瓷插芯的前端面结构。PC 是Physical Contact,物理接触。PC是微球面研磨抛光,插芯表面研磨成轻微球面,光纤纤芯位于弯曲最高点,这样两个光纤端面达到物理接触。APC (Angled Physical Contact) 称为斜面物理接触,光纤端面通常研磨成8°斜面。8°角斜面让光纤端面更紧密,并且将光通过其斜面角度反射到包层而不是直接返回到光源处, 提供了更好的连接性能。UPC (Ultra Physical Contact),超物理端面。UPC是在PC的基础上更加优化了端面抛光和表面光洁度,端面看起来更加呈圆顶状。连接器连接需要以相同的端面结构,例如APC和UPC不能组合在一起,会导致连接器性能下降。

二、基本参数:插入损耗,回波损耗

由于插芯端面的不同,连接器损耗的性能也不同。光纤连接器的光学性能主要通过插入损耗和回波损耗两个基本参数来衡量。那么,什么是插入损耗?插入损耗(Insertion Loss, 通常简称 ”IL”)是由于连接而造成的光功率损耗。主要用于测量光纤中两个固定点之间的光损耗,通常是由于两根光纤之间的横向偏离、光纤接头中的纵向间隙、端面质量等造成,单位以分贝(dB)表示,数值越小越好,一般要求应不大于0.5dB。

回波损耗(Return Loss, 通常简称 ”RL”),是指信号反射性能的参数,描述的是光信号返回/反射的功率损耗,一般越大越好,数值通常用分贝(dB)表示。一般APC连接器的典型RL值约为-60dB,PC连接器的典型RL值约为-30dB。

光纤连接器的性能除了需要考虑插入损耗、回波损耗两个光学性能参数外,在选择好的光纤连接器时,还应注意光纤连接器的互换性、重复性、抗拉强度、操作温度、插拔次数等。

三、连接器类型

连接器按连接方式分:LC、SC、FC、ST、MU、MT、MPO/MTP等;按光纤端面分:FC、PC、UPC、APC。

1.LC连接器

LC 型连接器(Lucent connector)是采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。LC连接器采用的插针和套筒的尺寸是普通SC、FC等所用尺寸的一般,为1.25mm,所以其外观尺寸仅为SC/FC的一半。

2.SC连接器

SC连接器(‘Subscriber Connector’ or ‘Standard Connector’)的接头是卡接式标准方型接头,紧固方式是采用插拔销闩式,不需旋转。此类连接器采用工程塑料,价格低廉,插拔操作方便。

3.FC连接器

FC光纤连接器(Ferrule Connector)与SC连接器的尺寸是相同的,不同的是FC是采用金属套,紧固方式为螺丝扣。结构简单,操作方便,制作容易,耐用,可用于高振动环境。

4.ST连接器

ST光纤连接器(Straight Tip)的外壳呈圆形,采用2.5mm的环形塑料或金属外壳,紧固方式为螺丝扣,常用于光纤配线架。

5.MTP/MPO连接器

MTP/MPO光纤连接器,是一种特殊类型的多光纤连接器。MPO连接器的结构比较复杂,它将12或24根光纤连接在一个矩形光纤插芯中。通常用于高密度连接场景,如数据中心等。

除了以上,连接器类型还有MU连接器,MT连接器,MTRJ连接器,E2000连接器等。SC可能是目前最常用的光纤连接器,主要由于其低成本的设计。LC光纤连接器也是一种普遍使用的光纤连接器,特别是用于与SFP和SFP+光纤收发器的连接。FC多用于单模,比较少见于多模光纤中。复杂的设计和金属的使用令其价格比较贵。ST光纤连接器通常用于长、短距离应用,如校园和建筑多模光纤应用,企业网络环境和军事应用。