光纤连接器的工艺研究[优选材料]

1、摘 要光纤连接器是在光纤通信(传输)链路中，为了实现不同模块。设备和系统之间灵活连接的需要，必须有一种能在光纤与光纤之间进行可拆卸(活动)连接的器件，使光路能按所需的通道进行传输，以实现和完成预定或期望的目的和要求，它是把光纤的两个端面精密对接起来，以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去，并使由于其介入光链路而对系统造成的影响减到最小。光纤连接器主要用于实现系统中设备间、设备与仪表间、设备与光纤间以及光纤与光纤间的非永久性固定连接，光纤连接器作为光互联产品家族的核心器件，是光纤通信系统中不可缺少的使用量最大的接续性光无源器件，是实现光纤与光纤、光纤与仪表之间快速可靠地通、断的一

2、种连接手段。本文详细介绍首先介绍了光纤基本结构及其分类，光纤连接器的一般特性，重点分析了光纤连接器的各种性能影响。第四部分阐述了常见的各种光纤连接器结构并且对光纤连接器的一般特征、性能、现状及发展等几个方面作了简要的论述。后面重点讨论了光纤连接器的插入损耗机理以及产生因素，最后分析了光纤连接器的端面研磨工艺，光纤连接器的端面加工工艺和设备研究，对提高光纤连接器的端面质量和改善光纤连接器的性能，以及光纤连接器的加工装备具有实际意义。 关键字：光纤通信，光纤连接器，插入损耗，研磨工艺ABSTRACTThe fiber optic connectors in optical fiber commun

3、ication ( transmission) link , in order to achieve the different modules . The need for flexible connection between the equipment and systems must have a detachable ( activities) between the fiber and fiber devices connected , so that the optical path to the desired channel for transmission to achie

4、ve and complete the scheduled The desired purpose and requirements of the two fiber end face precision docking to enable the launch of the optical output light energy to maximize the coupling to the receiving fibeand its involvement in the optical link system. to minimize the impact .Fiber optic con

5、nector is mainly used for system devices , equipment and instrumentation , equipment and fiber between the fiber and the fiber non-permanent fixed connection , fiber optic connectors as the core components of the optical interconnect product family , the optical fiber communication systems in not mi

6、ssing the use of the next passive devices, is fast and reliable way to pass off a connection means between the optical fiber and optical fiber , optical fiber and the instrument .This article introduces first introduced the basic structure of optical fiber and its classification, optical fiber conne

7、ctors general characteristics, analyzed the optical fiber connectors of the impact on performance. The fourth part elaborated the common all kinds of optical fiber connectors structure and the general characteristics of optical fiber connectors, performance, the present situation and the development

8、, etc are described. The back is focused on the optical fiber connectors insertion loss mechanism and produce factors, at last, analyzed the optical fiber connectors of end grinding process, optical fiber connectors of end processing technology and equipment research and to improve the quality of th

9、e optical fiber connectors end and improve the performance of the optical fiber connectors, and fiber optic connectors processing equipment with practical significance.Key word: optical fiber communication, optical fiber connectors, insertionloss, grinding process.二类优质#目 录摘 要IIABSTRACTIII第一章 绪 论- 1

10、-1.1选题背景- 1 -1.2光纤的基本结构以及分类- 3 -第二章 光纤连接器的一般特征- 6 -2.1光纤连接器的基本构成- 6 -2.2光纤连接器的分类- 6 -2.3光纤连接器的对准方式- 6 -2.4 光纤连接的主要方式- 7 -2.5 对光纤连接的要求- 7 -2.6光纤连接损耗产生的因素- 7 -2.7 光纤连接的方法与比较- 8 -第三章 光纤连接器的性能- 9 -3.1光学性能- 9 -3.2 互换性能- 10 -3.3机械性能- 10 -3.4环境性能- 11 -3.5光纤连接器的寿命- 11 -第四章部分常见光纤连接器- 12 -4.1 FCFC型光纤连接器- 12 -

11、4.2 FCPC型光纤连接器- 12 -4.3 SC（F04）型光纤连接器- 13 -4.4 DIN47256型光纤连接器- 13 -4.5双锥型连接器（BiconicalConnector）- 13 -4.6 MT-RJ型连接器- 14 -4.7 LC型连接器- 14 -4.8 MU型连接器- 14 -4.9 FPC型连接器- 15 -4.10 PLC型连接器- 15 -第五章光纤连接器的插入损耗机理- 16 -5.1有关概念- 16 -5.2光纤连接器插入损耗的主要因素- 16 -5.3生产过程控制要素- 17 -5.4测试控制要素- 18 -5.5 重复性与互换性- 18 -第六章 光纤

12、连接器的端面研磨工艺分析- 19 -6.1、光纤连接器的研抛的原因- 19 -6.2、光纤连接器研抛的设备- 19 -6.3、光纤连接器研抛工艺- 20 -6.4、光纤连接器研抛常见的缺陷- 20 -第七章 总 结- 22 -致 谢- 23 -参考文献：- 24 -第一章 绪 论1.1选题背景光纤通信技术是当今世界发展速度最快、覆盖范围最广、渗透性最强、应用最广泛的一个高新技术领域，同时也是推动全球信息通信业发展的主要驱动力量。光纤通信从提出理论到技术实现，再到今天的高速光纤通信也不过几十年的时间，广泛应用在经济、社会各个领域，不仅能够减少经济活动的交易费用，促进知识的传播和信息的共享，而且对

13、国家国民经济的长远发展产生重大影响。光纤通信为代表的互联网业务蓬勃发展，移动业务持续高速增长，IPTV业务蓄势待发，世界网络带宽需求的逐年年增长。这些业务层面上的发展对电信网的基础光网络提出了更高的要求。光纤通信为代表的互联网业务蓬勃发展， 移动业务持续高速增长，IPTV业务蓄势待发， 世界网络带宽需求的逐年年增长。这些业务层 面上的发展对电信网的基础光网络提出了 更高的要求。1、光通信概述光通信是一种以光波为传输媒质的通信方式。光波和无线电波同属电磁波，但光波的频率比无线电波的频率高，波长比无线电波的波长短。因此，它具有传输频带宽、通信容量 大和抗电磁干扰能力强等优点。光波按其波长长短，依次

14、可分为红外线光、可见光和紫外线 光。红外线光和紫外线光属不可见光，它们同可见光一样都可用来传输信息。光通信按光源 特性可分为激光通信和非激光通信；按传输媒介的不同，可分为有线光通信和无线光通信。常用的光通信有：大气激光通信、光纤通信、蓝绿光通信、红外线通信、紫外线通信。光通信就是以光波为载波的通信。增加光路带宽的方法有两种：一是提高光纤的单信道 传输速率；二是增加单光纤中传输的波长数，即波分复用技术（WDM）。2、光通信未来发展的热点技术光纤通信技术基本成熟，业务需求相对不足。未来传输网络的最终目标，是构建全光 网络，即在接入网、城域网、骨干网完全实现 “光纤传输代替铜线传输”。骨干网是对速度

15、、距离和容量要求最高的一部分网络，将ASON技术应用于骨干网，是 实现光网络智能化的重要一步，其基本思想是 在过去的光传输网络上引入智能控制平面，从 而实现对资源的按需分配。DWDM也将在骨干 网中一显身手，未来有可能完全取代SDH，从而实现IPOVERDWDM。城域网将会成为运营商提供带宽和业务和瓶颈，同时，城域网也将成为最大的市场机遇。目前基于SDH的MSTP技术成熟、兼容性好，特别是采用了RPR、GFP、LCAS和MPLS等新标准之后，已经可以灵活有效地支持各种数据业务。对接入网来说，FTTH(光纤到户)是一个长远的理想解决方案。FTTx的演进路线将是逐渐 将光纤向用户推近的过程，即从F

16、TTN(光纤到小区)到FTTC(光纤到路边)和FTTB(光纤到公寓 小楼)乃至最后到FTTP(光纤到驻地)。当然这将是一个很长的过渡时期，在这个过程中，光纤接入方式还将与ADSL/ADSL2+并存。基于上述全光网络构架有很多核心技术，它们将引领光通信的未来发展。下面着重介绍ASON、FTTH、DWM、RPR这四项热点技术。 （一）ASONASON(Automatically Switched Optical Network) 是一种光传送网技术。无论从国内研发进展、试商用情况，还是从国外的发展 经验来看，国内运营商在传送网中大规模引入 ASON技术将是必然的趋势。目前的产品和市 场状况表明，A

17、SON技术已经达到可商用的成 熟程度，随着3G、NGN的大规模部署，业务需 求将进一步带动传送网技术的发展，预计2012 年ASON将得到更加广泛的商用。ASON在国外成功商用的经验表明，ASON将在骨干传送网发挥不可替代的作用。、自动发现、ENNI接口等几方面的标准化工作还不完善，这成为制约 ASON技术发展和商用的重要因素。未来我国将参与更多的ASON标准化工作，同时，ASON 的标准化，尤其是其中ENNI的标准化，将在近年内取得突破性进展。 （二）FTTH FTTH(Fiber To The Home )，是下一代宽带接入的最终目标。实现FTTH的技术中，EPON将成为未来我国的主流技术

18、，而GPON最具发展潜力。EPON采用Ethernet封装方式，所以非常适于承载IP业务，符合IP网络迅猛发展的趋势。EPON作为 “863”计划重大项目，并在商业化运作中取得了主动权。GPON比EPON更注重对多业务的支持能力，因此更适合未来融合网络和融合业务的发展。但是它目前还不够成熟并且价格偏高，还无法在我国大规模推广。FTTH还处于市场启动阶段，离大规模的商业部署还有一段距离。在未来的产业化发展中，运营商对本地网“最后一公里”的垄断是制约FTTH发展的重要因素，采取“用户驻地网运营商与房地产开发商合作实施”的形式，更有利于FTTH产业的健康发展。从FTTH发展 经验来看，FTTH的核心

19、推动力在于网络所提供的丰富内容，而政府对应用和内容的监控和管理政策也会制约FTTH的发展。（三）WDM WDM（Wavelength Division Multiplexing）采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽，然而，光纤的200nm可用带宽资源利用率不到1还有99的资源尚待发掘。WDM 突破了传统SDH网络容量的极限，将成为未 来光网络的核心传输技术。按照通道间隔的不同，WDM可以分为DWDM(密集波分复用)和CWDM(稀疏波分复用)这两种技术。DWD是当今光纤传输领域的首选技术。未来DWDM 将在对传输速率要求苛刻的网络中发挥不可替代的作用。相对于DWDM，CWDM具有成本 低、功耗低、

20、尺寸小、对光纤要求低等优点。电信运营商将会严格控制网络建设成本，这时 CWDM技术就有了自己的生存空间，它适合快速、低成本多业务网络建设。基于WDM应用的巨大好处及近几年技术上的重大突破和市场的驱动，波分复用系统发展十分迅速。目前全球实际铺设的WDM系统 已超过3000个，而实用化系统的最大容量已达 320Gbps，阿尔卡特朗讯公司已宣布将推出80个波长的WDM系统，其总容量可达200Gbps。实验室的最高水平则已达到2.6Tbps。预计不久的将 来，实用化系统的容量即可达到1Tbps的水平。（四）RPR随着标准化工作的开展和市场的进一步扩大，RPR必将成为未来重要的光城域网技术。 弹性分组环

21、(ResilientPacketRing，RPR)是一种新型的网络结构和技术，由于其集IP的智能 化、以太网的经济性和光纤环网的高带宽效率和可靠于一身，是为下一代MAN的要求而设计的。在标准化方面，IEEE802.17的RPR标准已经被整个业界认可，而国内的相关标准化工作 还在进行中。未来RPR将主要应用于城域网骨干和接入方面，同时也可以在分散的政务网、企业网和校园网中应用，还可应用于IDC和ISP 之中。RPR通过结合第二层简单的交换技术和 现代光网络设备传输能力、带宽有效性和低的 协议开销等性能，RPR体现出很多的优点：带宽效率、保护机制、简单的业务提供。光纤通信行业是知识经济时代重要的支

22、柱产业信息产业的重要组成部分，其赖以基础的光电子技术具有微电子技术无法比拟的优越性能和广阔的应用领域。随着国家有关3G政策的出台和综合宽带网、移动宽带、FTTH等方面业务的发展，光纤通信行业将成为通信行业中的最大受益者，加上产业结构的调整和市场集中度的进一步加强，未来光纤通信技术及其相关产品的进步必然备受各界的关注。1.2光纤的基本结构以及分类光纤呈圆柱形，它由纤芯、包层与涂敷层三大部分组成，如图1所示。光纤的构造纤芯 图1纤芯位于光纤的中心部位（直径d1=550m），其成份是高纯度的二氧化硅，此外还掺有极少量的掺杂剂（如二氧化锗，五氧化二磷），其作用是适当提高纤芯对光的折射率(n1)。包层包

23、层位于纤芯的周围（直径d2=125m），其成份也是含有极少量掺杂剂的高纯度二氧化硅。而掺杂剂（如三氧化二硼）的作用则是适当降低包层对光的折射率(n2)，使之略低于纤芯的折射率。涂敷层光纤的最外层是由丙烯酸酯、硅橡胶和尼龙组成的涂敷层，其作用是增加光纤的机械强度与可弯曲性。涂敷后的光纤外径约1.5毫米。纤芯的粗细、纤芯材料和包层材料的折射率，对光纤的特性起着决定性的影响。纤的种类很多，分类方法也是各种各样的。按照制造光纤所用的材料分类，有石英系光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤等。按光在光纤中的传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。按最佳传输频率窗口分：常规型单模光纤

24、和色散位移型单模光纤。按折射率分布情况分：阶跃型和渐变型光纤。按光纤的工作波长分类，有短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤。常用光纤规格单模：8/125m，9/125m，10/125m多模：50/125m欧洲标准，62.5/125m美国标准光信号在光纤中的传输原理众所周知,利用光纤通信比现用的电缆通信效率要高出很多倍，光纤通信不仅传输速率快、容量大、损耗低、中继距离长；而且其误码率极低、抗电磁干扰能力强等优势；下面主要介绍一下光纤中所用光的波长以及传输原理：1、光纤通信系统主要是以光纤为传输媒介，光波为载波，其主要的组成无非于是由光发送机、光纤电缆、中继器（随长度的要求）、光接收机这四部分。2

25、、我们知道光也是一种电磁波，可以根据波长大致将光分为三部分：可见光、红外光、紫外光。对于可见光部分，它的波长一般为390760nm，红外光，它的波长一般大于760nm,而紫外光它的波长则小于390nm。光纤中应用的都为红外光，一般为三个波段：850、1300、1550。3、传输原理光的全反射利用光的全反射的特性，来实现光的传递，从而完成对数据的传输。下面我对光纤的反射理念论进行分析：我们知道，光在均匀的介质中是沿直线进行传播的，传播速度V=C/N。对于反射定律（反射光线位于入射光线和法线所决定的平面内，反射光线和入射光线处于法线的两侧，且反射角等于入射角）我们众所周知的，也就是说。对于折射定律

26、（折射光线位于入射光线和法线所决定的平面内，折射光线和入射光线位于法线的两侧，且满足（n1sin1=n2sin2）：我们看以下的图2：图2上述公式中所指的n1、n2就是分别指的纤芯和包层的折射率。（由于在光纤的制作中，光纤纤芯的折射率大于光纤包层的折射率）所以根据公式n1sin1=n2sin2，我们得出n1n2,则12,如图3：图3如果1继续增大，则2也会增大，当2=/2时，则会形成全反射，从而无折射。进而对光进行载波来传输数据。如同光发送机发送的1号光线，这样就会形成全射。4、如果没有发生全反射，虽然也可以传输，由于入射角小于临界角，这样就有一部分光被包层所衰减掉，这样就不适用于远距离传输，

27、从而也发挥不到光纤的优势。二类优质#第二章 光纤连接器的一般特征由于光纤连接器在光纤通信系统中具有如此重要的作用，因此各国的厂家对此投入了大量的人力、物力，进行了积极和深入的研究，研制开发出了多种光纤连接器，现已广泛地应用于各类光纤通信系统中。2.1 光纤连接器的基本构成目前，大多数的光纤连接器是由三个部分组成的：两个配合插头和一个耦合管。两个插头装进两根光纤尾端；耦合管起对准套管的作用。另外，耦合管多配有金属或非金属法兰，以便于连接器的安装固定。2.2 光纤连接器的分类根据ITU的建议，光纤连接器的分类是按光纤数量、光耦合系统、机械耦合系统、套管结构和紧固方式进行的，如表1表1光纤数量光耦合

28、机械耦合套管耦合紧固方式单通道对接套管/V型槽直套管螺丝多通道透镜锥型锥型套管销钉单/多通道其他其他其他弹簧销2.3 光纤连接器的对准方式光纤连接器的对准方式有两种：用精密组件对准和主动对准。高精密组件对准方式是最常用的方式，这种方法是将光纤穿入并固定在插头的支撑套管中，将对接端口进行打磨或抛光处理后，在套筒耦合管中实现对准。插头的支撑套管采用不锈钢、镶嵌玻璃或陶瓷的不锈钢、陶瓷套管、铸模玻璃纤维塑料等材料制作。插头的对接端进行研磨处理，另一端通常采用弯曲限制构件来支撑光纤或光纤软线以释放应力。耦合对准用的套筒一般是由陶瓷、玻璃纤维增强塑料（FRP）或金属等材料制成的两半合成的、紧固的圆筒形构

29、件做成的。为使光纤对得准，这种类型的连接器对插头和套筒耦合组件的加工精度要求很高，需采用超高精密铸模或机械加工工艺制作。这一类光纤连接器的介入损耗在（0.183.0）dB范围内。主动对准连接器对组件的精度要求较低，可按低成本的普通工艺制造。但在装配时需采用光学仪表（显微镜、可见光源等）辅助调节，以对准纤芯。为获得较低的插入损耗和较高的回波损耗，还需使用折射率匹配材料。2.4 光纤连接的主要方式1.固定连接。主要用于光缆线路中光纤间的永久性连接，多采用熔接，也有采用粘接和机械连接。特点是接头损耗小，机械强度较高。2.活动连接。主要用于光纤与传输系统设备以及与仪表间的连接，主要是通过光连接插头进行

30、连接。特点是接头灵活较好，调换连接点方便，损耗和反射较大是这种连接方式的不足。3.临时连接。测量尾纤与被测光纤间的耦合连接，一般采用此方法连接。特点是方便灵活，成本低，对损耗要求不高，临时测量时多采用此方式连接。也可以用熔接机或者V型槽加胶。2.5 对光纤连接的要求1.对固定连接的要求光纤固定连接是光缆线路中一项关键性技术。对固定连接的要求有以下几方面：连接损耗小，一致性较好；连接损耗稳定性要好，一般温差范围内不应有附加损耗的产生；具有足够的机械强度和使用寿命；操作应尽量简便，易于施工作业；接头体积要小，易于放置和防护；费用低，材料易于加工。2.对活动连接的要求对于要求可拆卸的光纤连接方式，目

31、前都采用机械式连接器来实现。对其要求主要有以下几方面：连接损耗要小，单模光纤损耗小于0.5dB；应有较好的重复性和互换性。多次插拔和互换配件后，仍有较好的一致性；具有较好的稳定性，连接件紧固后插入损耗稳定，不受温度变化的影响；体积要小，重量要轻；有一定的强度；价格适宜。3.对临时连接的要求光纤的临时连接，也可以用熔接机熔接。要求损耗尽可能地低，在用V型槽和毛细管连接时，必须加配比液，否则无法消除菲涅尔反射。2.6 光纤连接损耗产生的因素光纤连接后，光经过接头部位将产生一定的损耗，称做光纤连接传输损耗，即接头损耗。现主要分析单模光纤连接损耗产生的因素。1.本征因素。对连接影响最大的单模光纤是模场

32、直径。当模场直径失配20%时，将产生0.2dB以上的损耗。尽可能使用模场直径较小的光纤，对降低接续损耗具有重要的意义。2.外界因素。外界对单模光纤接续损耗产生的主要因素为轴心错位和轴向倾斜。对于机械连接还有纵向分向和熔接的纤芯变形等因素。（1）轴心错位。当错位达到1.2m时，引起的损耗可达0.5dB，提高连接定位的精度，可以有效的控制轴心错位的影响。（2）轴向倾斜。当倾斜达到1时，将引起0.2dB的损耗。选用高质量的光纤切割刀，可以改善轴向倾斜引起的损耗。（3）纤芯变形。当自动熔接机的电流、推进量、放电电流、时间等设置合理时，纤芯变形引起的损耗量可以做到0.02dB以下。2.7 光纤连接的方法

33、与比较（1）熔接机熔接。这种方法主要用于光纤接头的连接，目前多采用于自动熔接机进行熔接，熔接机分单芯和多芯熔接机两种。在正式接续前，应对熔接机的各项参数进行试验，以确定熔接机的对准精度、放电大小、推进量等各项参数，使其适应具体接续光纤的特定工作条件，将损耗控制在设定的指标之内。接续完成后，应及时用光时域反射仪进行损耗的测定，当损耗符合指标要求后，方可进行补强工序，直到完成接续。（2）机械连接。目前最常见的三种机械连接器的连接特点如下：FO型工序连接器。这种光纤连接器是单芯光纤的标准连接形式。目前的产品大多将其端面研磨成球型，利用光学折射原理将光束会聚，降低其接续损耗。这种光纤连接器多用在光纤配

34、线架上和测试仪表上，作转接用。NTT多芯光纤连接器。这种光纤连接器可一次连接多达12根光纤，具有容量大、制作工艺简单、接续损耗小等特点，因此，在要求较低的用户光纤连接中有着广泛的应用。这种方法多用于光纤的短距中继，以及用户中继中，效果较好。接线子连接器。随着技术的发展，接线子的平均接续损耗可以做到0.1dB以下，50%的接头损耗可以做到0.05dB以下，对环境温度和湿度的适应性亦较为优良。由于这种接续方法不需要价格昂贵的熔接机，并且有单芯和多芯等多种规格，使用灵活方便，预计其应用前景越来越广阔，使光纤的接续像电缆一样方便。在光缆通信的发展中，接续技术是十分关键的技术。简化接续技术，提高接续质量

35、，对扩大光纤应用领域将起到积极的促进作用。光纤连接器的主要用途是用以实现光纤的接续。现在已经广泛应用在光纤通信系统中的光纤连接器，其种类众多，结构各异。但细究起来，各种类型的光纤连接器的基本结构却是一致的，即绝大多数的光纤连接器的一般采用高精密组件（由两个插针和一个耦合管共三个部分组成）实现光纤的对准连接。这种方法是将光纤穿入并固定在插针中，并将插针表面进行抛光处理后，在耦合管中实现对准。插针的外组件采用金属或非金属的材料制作。插针的对接端必须进行研磨处理，另一端通常采用弯曲限制构件来支撑光纤或光纤软缆以释放应力。耦合管一般是由陶瓷、或青铜等材料制成的两半合成的、紧固的圆筒形构件做成，多配有金

36、属或塑料的法兰盘，以便于连接器的安装固定。为尽量精确地对准光纤，对插针和耦合管的加工精度要求很高。第三章 光纤连接器的性能光纤连接器的性能，从根本上讲首先是光纤连接器的光学性能；另外为保证光纤连接器的正常使用，还要考虑光纤连接器的互换（同型号间）性能、机械性能、环境性能和寿命（即最大可拔插次数）。3.1 光学性能对于连接器光学特性的确定，ITU建议按表2要求加以考虑。表2性能因素单纤连接器多纤连接器介入损耗应当要求应当要求回波损耗应当要求应当要求谱损应当考虑，适当要求应当考虑，适当要求背景光耦合应当考虑，适当要求应当考虑，适当要求串话不要求应当要求带宽（仅指多模）应当考虑，适当要求应当考虑，适

37、当要求目前，对于单纤连接器光性能方面的要求，用户所关心的和厂家宣传的重点还是放在介入损耗和回波损耗这两个最基本的性能参数上。其中，介入损耗（或称插入损耗）是指因连接器的介入而引起传输线路有效功率减小的量值，对于用户来说，该值越小越好。对于该项性能，ITU建议应根据20个样品的测试，确定出平均损耗、标准偏差和样品最大损耗。基保平均损耗值应不大于0.5dB。回波损耗（或称反射衰减、回损、回程损耗）是衡量从连接器反射回来并沿输入通道返回的输入功率分量的一个量度，其典型值应不小于25dB。对于光纤通信系统来说，随着系统传输速率的不断提高，反射对系统的影响也越来越大，来自连接器的巨大反射将影响高速率激光

38、器（开关速率为Gbits级）的稳定度，并导致分布噪声的增大和激光器抖动。因此对回波损耗的要求也越来越高，仅满足典型值的要求已无法符合实际要求，还需要进一步提高回波损耗。研究表明，通过对连接器对接端的端部进行专门的抛光或研磨处理，可以使回波损耗更大。ITU建议此类经专门处理过的连接器，其回波损耗值不应小于38dB。需要指出的是，对于上述两项的有关数值要求，ITU认为当系统受到光功率分配方面的限制时，这些取值是合适的；对于分配网等对功率分配要求不高的场合，较低的性能也是可以接受的。光纤连接器光学性能的试验方法，ITU建议按IEC874-1最新修订版中规定的方法进行。但应注意这些方法是为生产测试规定

39、的，不完全适用于野外环境。其中介入损耗和反射可采用OTDR进行测试。为保证测试精度，使用OTDR进行介入损耗的测试时必须从两个方向进行。3.2 互换性能对于光纤连接器的互换（同型号间）性能的确定，在ITU的有关建议中未见表述。但在实际应用中，由于光纤连接器是一种通用的光接口元件，因此对于同一种型号的光纤连接器，如无特殊要求，任意组合而成的连接器组合与已匹配好的连接器组合相比较，传输功率的附加损耗应可忽略不计。而目前由于连接方式、加工精度以及光纤的本征特征（模场直径、模场心度误差等）的限制，该附加损耗尚不能完全忽略。用户与厂家一般将此附加损耗限制在小于0.2dB的范内。3.3 机械性能对于光纤连

40、接器的机械性能的确定，ITU建议按表3要求加以考虑。表3性能因素单纤连接器多纤连接器轴向抗张强度应当要求应当要求弯曲应当要求应当要求机械耐力应当要求应当要求撞击（敲击）应当要求应当要求下垂应当要求应当要求振动应当考虑，适当要求应当考虑，适当要求冲击（跌落）应当考虑，适当要求应当考虑，适当要求静态负荷应当考虑，适当要求应当考虑，适当要求对于光纤连接器机械性能的试验方法，ITU建议按EC874-1总规范最新修订版所规定的方法进行。抽样数量，除特殊要求外，IEC规定一般不少于5个连接器光缆组合件。对于部分试验项目，IEC规定的试验方法中还明确了试验条件以及评价标准。对于配对连接器的轴向抗张强度和至少

41、包含5个连接器的光缆组合件的强度保持力，IEC确定其最小起来90N。对于弯曲性能，IEC规定至少应测试5个连接器光缆组合件样品。应在距连接器1m处对光缆施加15.0N的力。在1.25cm半径的圆轴上弯曲300个循环。试验结束后，附加损耗应不超过0.2dB。对于耐机械性能（即重复插拔性能），IEC规定应从5个连接器光缆组合件样品中取出1个，用人工方式接入和断开至200次，连接器应加以清洗，每重复接入25次就要测量一次介入损耗。完成测试后，与初始值相比，其最大附加损耗不应超过0.2dB，并仍能工作。对于下垂性能，IEC规定应至少试验5个安装了连接器的光缆组合件。试验后的最大附加损耗不应超过0.2d

42、B。对于振动性能，IEC规定振动频率范围为（1055）Hz，稳定振幅为0.75mm。试验后的最大附加损耗不应超过0.2dB。3.4 环境性能对于光纤连接器环境性能的确定，ITU建议按表4加以考虑。表4性能因素单纤连接器多纤连接器温度循环应当要求应当要求高湿应当要求应当要求灰尘应当要求应当要求工业环境应当要求应当要求高低温存放应当考虑，适当要求应当考虑，适当要求腐蚀（盐雾）应当考虑，适当要求应当考虑，适当要求易燃性应当考虑，适当要求应当考虑，适当要求对于光纤连接器环境性能的试验方法，ITU建议按安装条件来加以考虑。所抽样品及数量，除特殊要求外，ITU建议一般选用装配了连接器的光缆，其数量不少于1

43、0根。对于部分试验项目，ITU还明确了试验条件以及评价标准。对于温度循环性能的试验，ITU建议低温应为-40，高温应为+70。循环次数为40个温度周期。试验后，与初始值相比较，附加损耗不应超过0.5dB。对于高湿度（稳态湿热）性能，ITU建议试验环境为：（602），相对湿度9095，持续时间为504h。试验后，与初始值相比较，附加损耗不应超过0.5dB。高低温（冷干热）性能，主要是用以评估贮存温度对装配了连接器的光缆组合件的影响。对于此项目的试验，ITU建议在最高干热温度+8O和最低温度-55下各持续保温360h。然后把带连接器的光缆稳定在（212）、相对湿度为约为50的环境下，持续24h。试

44、验后，与初始值相比较，附加损耗不应超过0.05dB。3.5 光纤连接器的寿命由于维护中转接跳线和正常测试等需要，光纤连接器经常要进行插拔，由此引出了插拔寿命即最大可插拔次数的问题。这个问题的提出应基于这样的前提：光纤连接器在正常使用条件下，经规定次数的插拔，各元件无机械损伤，附加损耗不超过限值（通常该限值规定为0.2dB）。光纤连接器的插拔寿命一般由元件的机械磨损情况决定的。当前，光纤连接器的插拔寿命一般可以达到大于l000次，附加损耗不超过0.2dB。对采用开槽陶瓷耦合套筒的光纤连接器来说，由于陶瓷材料存在裂纹生长，因此静态疲劳将导致套筒破裂。根据有关资料介绍，未经筛选的此类套筒20年的破裂

45、概率为10-4。若以比工作应力大2.6倍的筛选力进行筛选试验，那么在20年内将不会发生破裂。第四章部分常见光纤连接器光纤连接器的主要用途是用以实现光纤的接续。现在已经广泛应用在光纤通信系统中的光纤连接器，其种类众多，结构各异。但细究起来，各种类型的光纤连接器的基本结构却是一致的，即绝大多数的光纤连接器的一般采用高精密组件（由两个插针和一个耦合管共三个部分组成）实现光纤的对准连接。 这种方法是将光纤穿入并固定在插针中，并将插针表面进行抛光处理后，在耦合管中实现对准。插针的外组件采用金属或非金属的材料制作。插针的对接端必须进行研磨处理，另一端通常采用弯曲限制构件来支撑光纤或光纤软缆以释放应力。耦合

46、管一般是由陶瓷、或青铜等材料制成的两半合成的、紧固的圆筒形构件做成，多配有金属或塑料的法兰盘，以便于连接器的安装固定。为尽量精确地对准光纤，对插针和耦合管的加工精度要求很高。以下介绍的是部分常见的光纤连接器，其性能指标皆为配合单模光纤在131Onm波长下使用时的情况。4.1 FCFC型光纤连接器这种连接器最早是由日本NIT研制。前一个FC是FerruleConnector的缩写，表明其外部加强件是采用金属套，紧固方式为螺丝扣；后一个FC表明接头的对接方式为平面对接。此类连接器结构简单，操作方便，制作容易，但光纤端面对微尘较为敏感，且容易产生菲涅尔反射，提高回波损耗较为困难。以NTT的FCF型光

47、纤连接器为例，其部分参数分别为：介入损耗：最大为1.0dB，平均为0.5dB；重复性偏差即机械耐力）：最大为0.3dB，平均为0.06dB；互换偏差：最大为0.5dB，平均为0.2dB。4.2 FCPC型光纤连接器这种连接器是FCF型连接器的改进型。其中FC的意义与前者相同；PC是PhysicalConnection的缩写，表明其对接端面是物理接触，即端面呈凸面拱型结构。与前者相比，这种连接器外部结构没有改变，只是对接端面的结构由平面变为拱型凸面。此类连接器的介入损耗和回波损耗性能与前者比较有了较大幅度的提高。其100个介入损耗规格值为0.5dB的连接器的最大介入损耗为0.35dB，平均值为0

48、.18dB。回波损耗皆大于40dB，平均值可达到44.12dB。以上两种连接器，在有些资料中被统称为FC（F01）型连接器，较为详细的资料一都注明其端面为平面抛光型还是球面（或PC）研磨型。也有些资料将FCFC型连接器称为FC型连接器，将FCPC型连接器称为PC型连接器。由于经这两种端面处理过的连接器，其光学性能相差较大，因此用户在选用时一定要弄清楚对方介绍的究竟是哪一种连接器。“/”前面表示光纤连接器类型（常规FC,SC,ST,LC等），后面表明光纤接截面工艺，即研磨方式（主要是PCUPC,APC）。对于活动接头的端面的要求标准比较高，以下是针对端面而制定的一些标准形式：PC型：端面呈球形，

49、接触面集中在端面的中央部分，反射损耗35dB，多用于测量仪器；APC型：接触端的中央部分仍保持PC型的球面，介但端面的其它部分加工成斜面，端面与光纤轴线的夹角小于90度，这样可以增加接触面积，使光耦合更加紧密。当端面与光纤轴线夹角为8度时，插入损耗小于0.5dB。广播电视光纤传输系统中常采用这种结构的接头；UPC型：越平面连接，加工精密，连接方便，反射损耗50dB，常用于广播电视传输网光纤系统中。 此外，光接头的抛光水平也很重要，APC斜面抛光型反射损耗可达68dB，UPC越精度抛光型反射损耗可达55dB。4.3 SC（F04）型光纤连接器这是一种由日本NTT公司开发的模塑插拔耦合式单模光纤连

50、接器。其外壳采用模塑工艺，用铸模玻璃纤维塑料制成，呈矩型；插头套管（也称插针）由精密陶瓷制成，耦合套筒为金属开缝套管结构，其结构尺寸与FC型相同，端面处理采用PC或APC型研磨方式；紧固方式是采用插拔销闩式，不需旋转。此类连接器价格低廉，插拔操作方便，介入损耗波动小，抗压强度较高，安装密度高。据有关资料介绍，单体型的SC连接器，其平均介入损耗值为0.06dB，标准偏差为0.07dB；回波损耗：采用PC技术时，平均值为28.4dB，标准偏差为0.6dB；采用APC技术时，平均值为46.1dB，标准偏差为2.7dB。另外NTT已将这种连接器开发成一个系列型产品，包括四种型号的SC连接器（单体型、双

51、体F（扁平）型和H（高密度）型、高密度四孔型）、适用于书架式单元中印刷电路板与底座之间多路光连接的底座光连接器、固定衰减器、SC型插座、测量插座和光纤连接器清洗器等。4.4 DIN47256型光纤连接器这是一种由德国开发的连接器，DIN是德国工业标准的表示，其后面的数字为标准号。这种连接器采用的插针和耦合套筒的结构尺寸FC型相同，端面处理采用PC研磨方式。与FC型连接器相比，其结构要复杂一些，内部金属结构中有控制压力的弹簧，可以避免因插接压力过大而损伤端面。另外，这种连接器的机械精度较高，因而介入损耗值较小。据有关资料提供的数据，介入损耗标称值为0.55dB的连接器，其实测最大值为0.14dB

52、，平均值为0.088dB。4.5 双锥型连接器（BiconicalConnector）这类光纤连接器中最有代表性的产品是由美国贝尔实验室开发研制，由两个经精密模压成形的端头呈截头圆锥形的圆筒插头和一个内部装有双锥形塑料套筒的耦合组件组成。据有关资料介绍其最大介入损耗值为0.7dB，平均为0.28dB。已见报导的商用型号为2016。4.6 MT-RJ型连接器MT-RJ起步于NTT开发的MT连接器，带有与RJ-45型LAN电连接器相同的闩锁机构，通过安装于小型套管两侧的导向销对准光纤，为便于与光收发信机相连，连接器端面光纤为双芯（间隔0.75mm）排列设计，是主要用于数据传输的下一代高密度光纤连接

53、器。4.7 LC型连接器LC型连接器是著名Bell（贝尔）研究所研究开发出来的，采用操作方便的模块化插孔（RJ）闩锁机理制成。其所采用的插针和套筒的尺寸是普通SC、FC等所用尺寸的一半，为1.25mm。这样可以提高光纤配线架中光纤连接器的密度。目前，在单模SFF方面，LC类型的连接器实际已经占据了主导地位，在多模方面的应用也增长迅速。4.8 MU型连接器在接入网中，光纤不仅要与传输和交换系统相连，还要与用户系统相连。作为设备和光缆之间的接口，光纤连接器必须结构紧凑，性能优良，以实现高密度封装。此外，光电元件的小型化使印制板具有高封装密度，这也需要有小型和多芯的连接器。为此，NTT研制了小型单元

54、耦合型（miniatureunitCouPling，简化MU型）连接器。该连接器采用1.25mm直径的套管和自保持机构，并达到以SC连接器同样的优良性能。应用于底板的光连接器由于设备空间的影响，其尺寸受到严格的限制。该连接器采用印制板插入底板的方法，使印制板上的光元件与光缆相连。这些底板连接器的单元面积、高度受到加强杆的限制，其宽度又受到两块印制板之间的距离限制，在高密度封装系统中，宽度为15mm，高度为100mm。在这个单元面积中，能安装多少光插头取决于插头的大小，而插头的大小又与套管的尺寸有关。当然，插头排列的方法也是很重要的。插头在插座内可作垂直安装或水平安装。当套管直径大于l.32m时

55、，插头的宽度太大，以致不能水平安装，当套管直径小于1.32mm时，插头的宽度就小于插座的宽度，足以进行水平安装，这样总的安装数量就增加到14个或更多。如果套管直径小于1.25mm，则安装数量可达16个。但是，由于受小型化的限制，套管直径不能小于1.13mm。为此，决定采用直径为1.25mm的套管。光连接器一般采用PC技术，以获得低插入损耗、高回波损耗和高可靠性。两个相连的套管是采用线圈状弹簧对接在一起的，弹簧提供给套管的压力约10N。如果采用传统的光底板连接器，套管压缩弹簧有一个压力直接作用于底板，因此要在一个设备上实现大量的光连接就有困难，因为总的压力正比平装在底板上的光插头的总数量，这会引

56、起底板的变形。所以，如果多光纤底板光连接器要实现大量的光连接，就必须具备能吸收套管压力并适于操作的机构。为此，NTT开发了一种新的自保持机构，底板插座由一个内壳和一个外壳组成。当印制板插座插入底板时，底板插座的内壳与印制板插座相耦合。底板插座内壳相对于底板插座外壳是浮动的，可消除套管作用在底板上的压力。这样形成的自保持机构，可以克服底板强度不够的问题。此外，这两个插座都具有浮动机构，可以吸收水平、垂直和轴向的错位。利用MU的l.25mm直径的套管，NTT已经开发了MU连接器的系列。它们有用于光缆连接的插座型光连接器（MUA系列），具有自保持机构的底板连接器（MUB系列）以及用于连接LDPD模块与插头的简化插座（MU-SR系列）等。4.9 FPC型连接器由于采用无源双星（PDS）结构和波分复用（DWM）系统，目前光通信系统的结构已有很大变化。这些系统由很多光学元件组成，不仅有电光和光电器件，而且还有光路分支、波分复用、交换和放大器件。这些器件都被安装在印制板上，再装入传输系统中，印制板之间的间距约10mm。目前这些元件的尾纤是采用熔接方法连接的，若重新熔接很困难，因为这需要有一段尾纤的余长，而在极小的封装空间内，很难容纳这样的余长。因此，NTT研究了用于印制板