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光纤连接器如何实现光纤的精密连接?

当两根光纤接续时,因为两光纤位置、外形、布局等的差异,造成能量并不能100%的从一根光纤进入另一根光纤,即会呈现连接损耗。为了只管即便地减小连接损耗,两根光纤之间必须周详对准。光纤连接器的主要感化是快速连接两根光纤,使光旌旗灯号可以继续而形成光通路。而光纤连接器是若何来实现光纤的精准连接?

光纤连接器种类异常繁多,然而光纤之间的正确对准取决于两个身分,其一是具有周详内径、外径和齐心度的陶瓷插芯,其二是带开缝的陶瓷套筒,这个陶瓷套筒是一个异常智慧的设计。从图1中可以看到两根光纤若何经由过程一个陶瓷套筒实现周详对准,陶瓷套筒的内径比插芯的外径稍小,由于套筒上有开缝,插芯才能插入。被扩大的套筒箍紧两个插芯,实现周详对准。

图1 两根光纤之间的周详对准

单模光纤SMF的芯径只有8~10μm阁下,为了包管低连接损耗,两根光纤之间必须周详对准。从图2中可以看到连接损耗与两根光纤横向错位量之间的关系,该曲线是指数关系的,小至2.4μm的横向错位就会孕育发生1dB的损耗。是以对单模光纤连接器,两根光纤之间的横向错位应小于0.5μm。

图2 连接损耗与光纤横向错位之间的关系

光纤端面的物理打仗

然而,仅仅是周详对准,对光纤连接来说是远远不敷的。我们知道,光在两种不合介质的分界面上会发生反射回波。石英光纤在1.55μm处的折射率约为1.455,是以光纤端面的反射回波BR为3.4%。后向反射光会影响通信系统的稳定性,同时每个石英玻璃-空气界面还会引入大年夜约0.15dB的插入损耗。是以每个光纤接头会增添0.3dB的损耗。

人们平日在端面上镀增透膜来削减反射回波,然而在光纤连接器中不斟酌镀膜问题。首先,镀增透膜会增添连接器的资源;其次,光纤连接并不是固定的,重复插拔会破坏增透膜。那么可弗成以在光纤端面镀增透膜,并维持光纤端面不打仗呢?从图3中可以看到光纤对接损耗与两根光纤纵向间距之间关系,小至50μm的间隙就会引入将近1dB的损耗,这在光纤通信系统中是不能容忍的。

是以我们获得共识,两根光纤之间必须打仗且光纤端面不能镀膜。反射回波发生在两种不合介质的分界面上,光纤端面之间的空气必须排出,这样两个光纤端面达到物理打仗(PC),犹如融为一体的介质。因为光纤被固定在陶瓷插芯的中心,陶瓷外面的任何粗拙不平,都邑影响光纤之间的物理打仗。为了包管光纤之间的物理打仗,插芯外面平日被研磨成球面,光纤端面位于球面的顶点处,这是光纤连接器中的第二个智慧设计。如图1中所示,插芯被插入套筒,在压力感化下,插芯端面发生变形,端面变形可包管光纤之间的物理打仗。因为物理打仗取决于端面变形,而陶瓷既耐磨又有必然的弹性,这是它而非玻璃当选作插芯材料的缘故原由。

图3 插入损耗与光纤间距之间的关系

进一步削减反射回波

光纤之间的物理打仗可包管光纤接续点的低损耗,然而回波损耗RL仅能达到55dB。对付一些要求更高RL的利用领域,光纤连接器的端面被研磨成必然角度,称为斜面物理打仗APC。图4曲线表示增添的RL与光纤端面角度之间的关系,光纤端面平日研磨成8°斜面,RL可额外增添36dB,是以APC连接器的总RL平日大年夜于65dB。

图4 回波损耗RL与光纤端面角度之间的关系

光纤连接器是光纤通信系统中最根基的光无源器件,系统对光纤连接器最基础的技巧要求包括插入损耗IL低、回波损耗RL高,即只管即便低的反射回波BR。然而,作为利用最多的光无源器件,其资源和连接便利性与技巧指标一致紧张。

关于亿源通(HYC CO., LTD)

亿源通(英文简称HYC)创立于2000年,是举世行业内领先的无源光器件OEM/ODM及办理规划供给商,专注于光通信无源根基器件研发、制造、贩卖与办事。公司主营产品为:光纤连接器(数据中间高密度光连接器),WDM波分复用器,PLC光分路器,MEMS光开关等四大年夜核心光无源根基器件,广泛利用于光纤到户、4G/5G移动通信、互联网数据中间、国防通信等领域。

(滥觞:互联网)

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