光纖活動連接器技術及指標要求

1、光纖活動連接器技術及指標要求一、引言光纖活動連接器，俗稱活接頭，國際電信聯(lián)盟（ITU）建議將其定義 為“用以穩(wěn)定地，但并不是永久地連接兩根或多根光纖的無源組件”。主 要用于實現(xiàn)系統(tǒng)中設備間、設備與儀表間、設備與光纖間以及光纖與光纖 間的非永久性固定連接，是光纖通信系統(tǒng)中不可缺少的無源器件。正是由 于連接器的使用，使得光通道間的可拆式連接成為可能，從而為光纖提供 了測試入口，方便了光系統(tǒng)的調(diào)測與維護；又為網(wǎng)路管理提供了媒介，使 光系統(tǒng)的轉(zhuǎn)接調(diào)度更加靈活。由于光纖活動連接器在光纖通信系統(tǒng)中具 有如此重要的作用，因此各國的廠家對此投入了大量的人力、物力，進行 了積極和深入的研究，研制開發(fā)出了多種光纖

2、活動連接器，現(xiàn)已廣泛地應 用于各類光纖通信系統(tǒng)中。二、光纖活動連接器的一般特征 大多數(shù)的光纖活動 連接器是由三個部分組成的：兩個配合插頭和一個耦合管。兩個插頭裝進 兩根光纖尾端；耦合管起對準套管的作用。另外，耦合管多配有金屬或非 金屬法蘭，以便于連接器的安裝固定。 光纖活動連接器的對準方式有兩 種：用精密組件對準和主動對準。高精密組件對準方式是最常用的方式， 這種方法是將光纖穿入并固定在插頭的支撐套管中，將對接端口進行打磨 或拋光處理后，在套筒耦合管中實現(xiàn)對準。插頭的支撐套管采用不銹鋼、 鑲嵌玻璃或陶瓷的不銹鋼、陶瓷套管、鑄模玻璃纖維塑料等材料制作。插 頭的對接端進行研磨處理，另一端通常采用彎

3、曲限制構(gòu)件來支撐光纖或光 纖軟線以釋放應力。耦合對準用的套筒一般是由陶瓷、玻璃纖維增強塑料（FRP）或金屬等材料制成的兩半合成的、緊固的圓筒形構(gòu)件做成的。為 使光纖對得準，這種類型的連接器對插頭和套筒耦合組件的加工精度要求 很高，需采用超高精密鑄?；驒C械加工工藝制作。這一類光纖活動連接器 的介入損耗在（0.183.0） dB范圍內(nèi)。主動對準連接器對組件的精度要 求較低，可按低成本的普通工藝制造。但在裝配時需采用光學儀表（顯微 鏡、可見光源等）輔助調(diào)節(jié)，以對準纖芯。為獲得較低的插入損耗和較高 的回波損耗，還需使用折射率匹配材料。 在廣電網(wǎng)絡應用中，經(jīng)常用到 的光纖活動連接器從外形上有：FC型連接

4、器和SC型連接器,其中根據(jù)連接 端面的不同又分別分為PC、APC、UPC三種。FC型光纖活動連接器最早 是由日本NIT研制。其中FC是Ferrule Connector的縮寫，表明其外部加強 件是采用金屬套，緊固方式為螺絲扣。SC型光纖活動連接器是一種模塑插 拔耦合式單模光纖活動連接器。其外殼采用模塑工藝，呈矩型；插頭套管 （也稱插針）由精密陶瓷制成，耦合套筒為金屬開縫套管結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)尺 寸與FC型相同，緊固方式是采用插拔銷閂式，不需旋轉(zhuǎn)。SC型連接器價 格低廉，插拔操作方便，介入損耗波動小，抗壓強度較高。三、光纖活動連接器的性能光纖活動連接器的性 能指標，首先是光纖活動連接器的光學性能；另外

5、為保證光纖活動連接器 的正常使用，還要考慮光纖活動連接器的互換（同型號間）性能、機械性 能、環(huán)境性能和壽命（即最大可拔插次數(shù)）等。1、光學性能光纖連接器的光學特性指標主要是插入損耗、回波損耗。插入損耗是指 因連接器的介入而引起傳輸線路有效功率減小的量值，該值越小越好。對 于該項性能，ITU建議應根據(jù)20個樣品的測試，確定出平均損耗、標準偏 差和樣品最大損耗。其中平均損耗值應不大于0.5dB。 回波損耗（或稱 反射衰減、回損、回程損耗）是衡量從連接器反射回來并沿輸入通道返回 的輸入功率分量的一個量度，其典型值應不小于25dB。對于光纖通信系統(tǒng)來說，隨著系統(tǒng)傳輸速率的不斷提高，反射對系統(tǒng)的影響也越

6、來越大， 來自連接器的巨大反射將影響高速率激光器（升關速率為Gbit / s級）的 穩(wěn)定度，并導致分布噪聲的增大和激光器抖動。因此對回波損耗的要求也 越來越高，僅滿足典型值的要求已無法符合實際要求，還需要進一步提高 回波損耗。研究表明，通過對連接器對接端的端部進行專門的拋光或研磨 處理，可以使回波損耗更大。ITU建議此類經(jīng)專門處理過的連接器，其回 波損耗值不應小于38dB。2、互換性能光纖活動連接器是一種通用的光接口元件，因此對于同一種型號的光纖活動連接器，如無特殊要求， 任意組合而成的連接器組合與已匹配好的連接器組合相比較，傳輸功率的 附加損耗應可忽略不計。而目前由于連接方式、加工精度以及光

7、纖的本征 特征（模場直徑、模場心度誤差等）的限制，該附加損耗尚不能完全忽略。 一般將此附加損耗限制在小于0.2dB的范圍內(nèi)。3、機械性能 光纖活動連接器的機械性能主要包括機械耐久性、跌落、振動、光纜抗拉、光 纜扭曲等。 對于機械耐久性（即重復插拔性能）,IEC規(guī)定應從5個連接 器/光纜組合件樣品中取出1個，用人工方式接入和斷升至少200次，連 接器應加以清洗，每重復接入25次就要測量一次介入損耗。完成測試后， 與初始值相比，其最大附加損耗不應超過0.2dB，并仍能工作。對于振動 性能，IEC規(guī)定振動頻率范圍為（1055） Hz,穩(wěn)定振幅為0.75mm。試驗 后的最大附加損耗不應超過0.2dB。

8、4、環(huán)境性能 光纖活動連接器環(huán)境性能包括高低溫存放、溫度循環(huán)、灰塵、腐蝕、易燃性等。高低溫性能， 主要是用以評估貯存溫度對裝配了連接器的光纜組合件的影響。ITU建議 在最高干熱溫度+8OC和最低溫度-55C下各持續(xù)保溫360h。然后把帶連 接器的光纜穩(wěn)定在（21 2 ）C、相對濕度為約為50%的環(huán)境下，持續(xù)24h。 試驗后，與初始值相比較，附加損耗不應超過0.05dB。對于溫度循環(huán)性能的試驗，ITU建議低溫應為-40C，高溫應為+70。循環(huán)次數(shù)為40個溫度 周期。試驗后，與初始值相比較，附加損耗不應超過0.5dB。5、光纖活動連接器的壽命 由于維護中轉(zhuǎn)接跳線和正常測試等需要，光纖活動連 接器經(jīng)

9、常要進行插拔，由此引出了插拔壽命即最大可插拔次數(shù)的問題。這 個問題的提出應基于這樣的前提：光纖活動連接器在正常使用條件下，經(jīng) 規(guī)定次數(shù)的插拔，各元件無機械損傷，附加損耗不超過限值(通常該限值 規(guī)定為0.2dB)。光纖活動連接器的插拔壽命一般由元件的機械磨損情況決 定的。當前，光纖活動連接器的插拔壽命一般可以達到大于1000次，附加損耗不超過0.2dB。對采用開槽陶瓷耦合套筒的光 纖活動連接器來說，由于陶瓷材料存在裂紋生長，因此靜態(tài)疲勞將導致套 筒破裂。根據(jù)有關資料介紹，未經(jīng)篩選的此類套筒20年的破裂概率為10-4。 若以比工作應力大2.6倍的篩選力進行篩選試驗，那么在20年內(nèi)將不會發(fā)生破裂。四

10、、光纖活動連接器的技術指標要求在廣電網(wǎng)絡建設中需要用到大量的光纖活動連接器，例如在光纜配線架到設備間之間的 連接。光纖活動連接器將直接影響到網(wǎng)絡總體質(zhì)量和網(wǎng)絡可靠性。參照中 華人民共和國通信行業(yè)標準YD/T 987-1998,并根據(jù)廣電網(wǎng)絡應用的實際情 況，我們制訂了南京電視臺光纖活動連接器和標準光纖適配器(法蘭)技 術指標要求，見下表：項目測試條件數(shù)值PC UPC APC 光學性能最大插入損耗(dB) 光源：1.3|J m(LED) 0.3 0.3 0.3 最小回波損耗(dB) 光源：1.3|J m(LD) 40 50 60 機械性能(插入損耗最大變化量)(dB)互換性任意對接 0.2振動1058Hz,振幅1.5mm 0.2重復插撥 大于1000次0.1 環(huán)境性能 (插入損耗最大變化量)(dB)高溫+85C,連續(xù)100小時0.2低溫-40C,連續(xù)100小時0.2 溫度循環(huán)-40+85C, 5個循環(huán)0.2 濕度-25+65C,93%R.H., 100小時 0.2 表一 FC、SC型光纖連接器