快速連接器//適配器/法蘭

              • 快速連接器(FC/UPC預埋型)
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              快速連接器(FC/UPC預埋型)
              光纖連接器,是光纖與光纖之間進行可拆卸(活動)連接的器件,它把光纖的兩個端面精密對接起來,以使發射光纖輸出的光能量能最大限度地耦合到接收光纖中去,并使由于其介入光鏈路而對系統造成的影響減到最小,這是光纖連接器的基本要求。在一定程度上,光纖連接器影響了光傳輸系統的可靠性和各項性能。
               
               
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              基本介紹

              用于光纖間可重復插拔的連接器件,也稱光纖活動接頭。主要性能參數(及典型值)有:插入損耗(<0.5dB)、插拔重復性及連接器間的互換性(變化量500次)等。用于大容量高速傳輸系統時,還要求反射小。

              分類

              介紹

              光纖連接器按傳輸媒介的不同可分為常見的硅基光纖的單模和多模連接器,還有其它如以塑

              光纖連接器對接原理

              光纖連接器對接原理膠等為傳輸媒介的光纖連接器;按連接頭結構形式可分為:FC、SC、ST、LC、D4、DIN、MU、MT等等各種形式。其中,ST連接器通常用于布線設備端,如光纖配線架、光纖模塊等;而SC和MT連接器通常用于網絡設備端。按光纖端面形狀分有FC、PC(包括SPC或UPC)和APC;按光纖芯數劃分還有單芯和多芯(如MT-RJ)之分。光纖連接器應用廣泛,品種繁多。在實際應用過程中,我們一般按照光纖連接器結構的不同來加以區分。以下是一些常見的光纖連接器:

              FC型光纖連接器

              這種連接器最早是由日本NTT研制。FC是Ferrule Connector的縮寫,表明其外部加強方式是采用金屬套,緊固方式為螺絲扣。最早,FC類型的連接器,采用的陶瓷插針的對接端面是平面接觸方式(FC)。此類連接器結構簡單,操作方便,制作容易,但光纖端面對微塵較為敏感,且容易產生菲涅爾反射,提高回波損耗性能較為困難。后來,對該類型連接器做了改進,采用對接端面呈球面的插針(PC),而外部結構沒有改變,使得插入損耗和回波損耗性能有了較大幅度的提高。

              SC型光纖連接器

              這是一種由日本NTT公司開發的光纖連接器。其外殼呈矩形,所采用的插針與耦合套筒的結構尺寸與FC型完全相同。其中插針的端面多采用PC或APC型研磨方式;緊固方式是采用插拔銷閂式,不需旋轉。此類連接器價格低廉,插拔操作方便,介入損耗波動小,抗壓強度較高,安裝密度高。

              ST和SC接口是光纖連接器的兩種類型,對于10Base-F連接來說,連接器通常是ST類型的,對于100Base-FX來說,連接器大部分情況下為SC類型的。ST連接器的芯外露,SC連接器的芯在接頭里面。

              雙錐型連接器(Biconic Connector)

              這類光纖連接器中最有代表性的產品由美國貝爾實驗室開發研制,它由兩個經精密模壓成形的端頭呈截頭圓錐形的圓筒插頭和一個內部裝有雙錐形塑料套筒的耦合組件組成。DIN47256型光纖連接器這是一種由德國開發的連接器。這種連接器采用的插針和耦合套筒的結構尺寸與FC型相同,端面處理采用PC研磨方式。與FC型連接器相比,其結構要復雜一些,內部金屬結構中有控制壓力的彈簧,可以避免因插接壓力過大而損傷端面。另外,這種連接器的機械精度較高,因而介入損耗值較小。

              MT-RJ型連接器

              MT-RJ起步于NTT開發的MT連接器,帶有與RJ-45型LAN電連接器相同的閂鎖機構,通過安裝于小型套管兩側的導向銷對準光纖,為便于與光收發信機相連,連接器端面光纖為雙芯(間隔0.75mm)排列設計,是主要用于數據傳輸的下一代高密度光纖連接器。

              LC型連接器

              LC型連接器是著名Bell(貝爾)研究所研究開發出來的,采用操作方便的模塊化插孔(RJ)閂鎖機理制成。其所采用的插針和套筒的尺寸是普通SC、FC等所用尺寸的一半,為1.25mm。這樣可以提高光纖配線架中光纖連接器的密度。當前,在單模SFF方面,LC類型的連接器實際已經占據了主導地位,在多模方面的應用也增長迅速。

              MU型連接器

              MU(Miniature unit Coupling)連接器是以使用最多的SC型連接器為基礎,由NTT研制開發出來的世界上最小的單芯光纖連接器,。該連接器采用1.25mm直徑的套管和自保持機構,其優勢在于能實現高密度安裝。利用MU的l.25mm直徑的套管,NTT已經開發了MU連接器系列。它們有用于光纜連接的插座型連接器(MU-A系列);具有自保持機構的底板連接器(MU-B系列)以及用于連接LD/PD模塊與插頭的簡化插座(MU-SR系列)等。隨著光纖網絡向更大帶寬更大容量方向的迅速發展和DWDM技術的廣泛應用,對MU型連接器的需求也將迅速增長。

              MC連接器

              2012年國內通訊公司自主研發了一款比LC連接器體積更小,密度更高的MC連接器。日海MC光纖活動連接器是一種高密度單芯光纖活動連接器,適用于各種高密度場合,如大容量中心機房和高密度數據中心。 MC光纖活動連接器密度高,在相同的空間內最高可達到LC連接器的兩倍,堪稱世界體積最小、密度最高的一款連接器。

              主要參數:

              MC/UPC

              插入損耗(典型)≤0.30dB

              插入損耗(隨機)≤0.50dB回損≥40dBMC/APC

              插入損耗(典型)≤0.30dB

              插入損耗(隨機)≤0.50dB回損≥60dB

              其它

              光纖連接器也可指 FICON——FIber Connector1998年和G5服務器一起推出的IBM大型主機通道。它以光纖通道標準為基礎,將ESCON的半雙工17MB/s傳輸率提高到了全雙工100MB/s。每條FICON通道最高可以支持每秒4000次I/O操作,相當于8條ESCON通道。

              一般結構

              光纖連接器的主要用途是用以實現光纖的接續。已經廣泛應用在光纖通信系統中的光纖連接器,其種類眾多,結構各異。但細究起來,各種類型的光纖連接器的基本結構卻是一致的,即絕大多數的光纖連接器的一般采用高精密組件(由兩個插針和一個耦合管共三個部分組成)實現光纖的對準連接。

              這種方法是將光纖穿入并固定在插針中,并將插針表面進行拋光處理后,在耦合管中實現對準。插針的外組件采用金屬或非金屬的材料制作。插針的對接端必須進行研磨處理,另一端通常采用彎曲限制構件來支撐光纖或光纖軟纜以釋放應力。耦合管一般是由陶瓷、或青銅等材料制成的兩半合成的、緊固的圓筒形構件做成,多配有金屬或塑料的法蘭盤,以便于連接器的安裝固定。為盡量精確地對準光纖,對插針和耦合管的加工精度要求很高。

              性能

              光纖連接器的性能,首先是光學性能,此外還要考慮光纖連接器的互換性、重復性、抗拉強度、溫度和插拔次數等。

              (1)光學性能:對于光纖連接器的光性能方面的要求,主要是插入損耗和回波損耗這兩個最基本的參數。

              插入損耗(InsertionLoss)即連接損耗,是指因連接器的導入而引起的鏈路有效光功率的損耗。插入損耗越小越好,一般要求應不大于0.5dB。

              回波損耗(ReturnLoss,ReflectionLoss)是指連接器對鏈路光功率反射的抑制能力,其典型值應不小于25dB。實際應用的連接器,插針表面經過了專門的拋光處理,可以使回波損耗更大,一般不低于45dB。

              (2)互換性、重復性

              光纖連接器是通用的無源器件,對于同一類型的光纖連接器,一般都可以任意組合使用、并可以重復多次使用,由此而導入的附加損耗一般都在小于0.2dB的范圍內。

              (3)抗拉強度

              對于做好的光纖連接器,一般要求其抗拉強度應不低于90N。

              (4)溫度

              一般要求,光纖連接器必須在-40oC~+70oC的溫度下能夠正常使用。

              (5)插拔次數

              使用的光纖連接器基本都可以插拔l000次以上。

              標注解讀: 在表示尾纖接頭的標注中,我們常能見到“FC/PC”、“SC/PC”等,其含義如下:

              “/”前面部分表示尾纖的連接器型號,說明見前述。 “/”后面表示光纖接頭截面工藝,即研磨方式。 光纖連接器端面接觸方式有PC、UPC、APC型三種。 <圖略> PC——Physic Contact,原意是物理接觸的意思,插針體端面為物理端面;UPC——Ultra Physical Contact,插針體端面為超級物理端面;APC型——Angled Physical Contact,插針體端面為角度物理端面;三者的區別除了物理不一樣以外,還有回波損耗,即反射損耗(性能)不一樣。PC<UPC<APC。多模光纖沒有APC型。 "PC”在電信運營商的設備中應用得最為廣泛,其接頭截面是平的。 "UPC”的衰

              光纖連接器的性能

              光纖連接器的性能耗比"PC”要小,一般用于有特殊需求的設備,一些廠家光連接設備內部跳線用的就是FC/UPC,主要是為提高設備自身的指標。 "APC”多用在廣電和早期的CATV系統中,因為APC采用了帶傾角的端面,可以改善電視信號的質量,主要原因是電視信號是模擬光調制,當接頭耦合面是垂直的時候,反射光沿原路徑返回。由于光纖折射率分布的不均勻會再度返回耦合面,此時雖然能量很小但由于模擬信號是無法徹底消除噪聲的,所以相當于在原來的清晰信號上疊加了一個帶時延的微弱信號,表現畫面上就是重影。尾纖頭帶傾角可使反射光不沿原路徑返回。一般數字信號一般不存在此問題。 

              連接步驟

              1、光纖快速連接器是一種極具創新性的現場端接連接器,它內部包含工廠預裝的光纖、預研拋的陶瓷插芯以及一個機械接續機制。

              2、端接時只需將引入光纖或室內光纖插入到該機械接續機制即可,無需借助其他工具,端接過程只要2分鐘左右,大大節省了安裝時間。

              3、光纖快速連接器內部的插芯和端面都在出廠前經過了預研磨和預拋光,機械接續機制位于插芯的末端,用來固定插入的光纖。

              4、機械接續機制主要由V型槽和夾持元件組成;當需要插入光纖時,用楔形夾打開V型槽,方便光纖順利插入。

              5、當光纖插入到V型槽并固定后,從V型槽中拔出楔形夾即可。 

              國內情況

              當前,隨著國內通信事業的不斷發展,光纖通信已步入實用化階段,且應用的范圍越來越廣。我國對于光通信系統中所用的光纖連接器,或是使用進口連接器,或是以進口的陶瓷套管和外圍金屬件等所謂“散件”在國內進行組裝,或是根據所引進國外技術和關鍵設備進行生產,主要是FC型光纖連接器。鑒于此種情況,筆者建議如下。

              (1)標準化問題

              國際上光纖連接器產品的型號和標準都比較多,引進和使用時如不加以限制,勢必會產生混亂,為維護和管理工作帶來不便。據介紹,在這方面美、日、德、法等國已有了國家標準,并為IEC所認可;我國在這方面也有類似的規定。建議將此類規定作為技術規范或入網要求等技術文件中的一項內容以國家標準的方式加以公布。

              (2)兼容性問題

              由于通信是一項系統工程,因此建議用戶在訂貨時,應考慮光傳輸設備、光附屬設備、光測試儀表等項所用光纖連接器的兼容性。在不影響系統性能的基礎上,應盡可能使將訂購的儀表設備與已有設備儀表的光纖連接器的型號一致。如不能滿足,則應考慮使用時可能出現的問題,并訂購或準備相應的轉接法蘭或轉接線。

              (3)生產與使用問題

              就生產而言,建議國家指導有關光纖連接器的生產廠家根據有關規定并結合國內現有及使用情況,統一以一種核心元件為基礎(如Φ2.5mm的插針及相應的套筒)開發研制符合國情、適應需要的產品。

              就使用而言,建議用戶應根據自己的實際情況,選擇適用的光纖連接器。在滿足系統要求的前提下,充分考慮性能、價格和發展等方面的關系,努力降低成本,擴大使用范圍。在未來光纖用戶網和高速局域網中,價格和硬件升級等問題可能會更加突出,用戶更需就性能、價格和發展等方面進行綜合考慮。


               
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