光纤连接器的作用是什么?一文全面了解光纤连接器

光纤连接器的主要功能是快速连接两个光纤,使光信号能够连续形成光通道。光纤连接器可以移动和重复使用,也是目前光通信系统中不可缺少和使用最多的无源设备。光纤连接器可以精确连接光纤的两个端面,使发射光纤输出的光能最大限度地耦合到接收光纤中,需要尽量减少其介入对系统的影响。因为光纤的外径只有125um,通光部分更小,单模光纤只有9um左右,多模光纤有50um和62.5um,所以光纤之间的连接需要准确对准。



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。插芯的质量直接影响两个光纤的精确中心对接。插芯的制造材料包括陶瓷、金属或塑料。陶瓷插芯应用广泛,主要由二氧化锆制成,具有热稳定性好、硬度高、熔点高、耐磨性高、加工精度高的特点。套筒是连接器的另一个重要部件,套筒起着对准的作用,便于连接器的安装和固定。陶瓷套筒的内径略小于插芯的外径缝套筒紧紧两个插芯,实现精确对准。


为使两个光纤端面能更好地接触,插芯端面通常被研磨成不同的结构。电脑,APC,UPC代表陶瓷插芯的前端结构。电脑是PhysicalContact,物理接触。电脑是微球面研磨抛光,插芯表面研磨成微球面,光纤芯处于弯曲的最高点,这样两个光纤端面就能实现物理接触。APC(AngledPhysicalContact)被称为斜面物理接触,光纤端面通常被研磨成8°斜面。8°角斜面使光纤端面更紧密,并将光通过其斜面角度反射到包层,而非直接返回到光源,提供了更好的连接性能。UPC(UltraPhysicalContact),超物理端面。UPC在PC的基础上更优化了端面抛光和表面的光洁度,使端面看起来更圆顶。连接器的连接性能需要与UPC相同。


基本参数:插入损耗和回波损耗。


因为插芯端面不同,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,什么是插入损耗呢?插入损耗(InsertionLoss,通常简称IL)是由连接引起的光功率损耗。主要用于测量光纤中两个固定点之间的光损耗,通常是由两个光纤之间的横向偏离、光纤接头中的纵向间隙、端面质量等引起的。单位用分贝(dB)表示,值越小越好,一般要求不超过0.5dB。


回波损耗(ReturnLoss,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,通常越大越好,通常用分贝(dB)表示。普通APC连接器的典型RL值在-60dB左右,而PC连接器的典型RL值在-30dB左右。


光纤连接器的性能不仅要考虑插入损失、回波损失两个光学性能参数,还要注意光纤连接器的交换性、重复性、抗拉强度、操作温度、插拔次数等。


连接器类型的连接器根据连接方式分为LC、SC、FC、ST、MU、MT、MPO/MTP等光纤端面:FC、PC、UPC、APC。


LC连接器:LC型连接器(Lucentconnector)采用操作简单的模块插孔(RJ)锁定机理制作。LC连接器采用的插针和套筒尺寸一般为普通SC、FC等使用尺寸的1.25mm,因此外观尺寸仅为SC/FC的一半。


SC连接器:SC连接器('SubscriberConnector'or'StandardConnector')的连接器为卡接标准方形连接器,紧固方式为插销式,无需旋转。这种连接器采用工程塑料,价格低廉,插拔操作方便。


FC连接器:FC光纤连接器(FerruleConnector)与SC连接器的尺寸相同,FC采用金属套,紧固方式为螺钉。结构简单,操作方便,制作简单,耐久,可用于高振动环境。


ST连接器:ST光纤连接器(StraightTip)的外壳为圆形,采用2.5mm的环形塑料和金属外壳,紧固方式为螺钉,常用于光纤接线架。


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连接器结构复杂,将12或24根光纤连接到矩形光纤芯上。通常用于高密度连接场景,如数据中心。


除上述类型外,还有MU、MT、MTRJ、E2000等连接器。目前,SC可能是最常用的光纤连接器,主要是因为它的低成本设计。LC光纤连接器也是一种常用的光纤连接器,尤其是与SFP和SFP+光纤收发器的连接。FC主要用于单模,在多模光纤中很少见。复杂的设计和金属的使用使其更昂贵。ST光纤连接器通常用于长度和短度的应用,如校园和建筑的多模光纤应用、企业网络环境和工防应用。