光纖活動(dòng)連接�,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,但并不是地連接兩根或多根光纖的無源組件”(CCITT第VI研究�1992�3月于日內(nèi)瓦通過�。是用于光纖與光纖之間�(jìn)行可拆卸(活�(dòng))連接的器�.它是把光纖的兩�(gè)端面精密�(duì)接起�,以使發(fā)射光纖輸出的光能量能限度�耦合到接收光纖中�,并使由于其介入光鏈路而對(duì)系統(tǒng)造成的影響減到最��
光纖(纜)活�(dòng)連接器在�(jié)�(gòu)上千差萬別,品種上多種多�,但按其功能可以分成如下幾部分:連接器插�、光纖跳線、轉(zhuǎn)換器、變換器�。這些部件可以單獨(dú)作為器件使用,也可以合在一起成為組件使�。實(shí)際上,一�(gè)活動(dòng)連接器習(xí)慣上是指兩�(gè)連接器插頭加一�(gè)�(zhuǎn)換器�
?�?� 連接器插��
使光纖在�(zhuǎn)換器或變換器中完成插拔功能的部件稱為插頭,連接器插頭由插針體和若干外部�(jī)械結(jié)�(gòu)零件組成。兩�(gè)插頭在插入轉(zhuǎn)換器或變換器后可以實(shí)�(xiàn)光纖(纜)之間的�(duì)�;插頭的�(jī)械結(jié)�(gòu)用于�(duì)光纖�(jìn)行有效的保護(hù)。插針是一�(gè)帶有微孔的精密圓柱體,其主要尺寸如下�
外徑 Ф2.499±0.0005mm
外徑不圓� �0.0005mm
微孔直徑 Ф126±0.5μm
微孔偏心� �1μm
微孔深度 4mm � 10mm
插針外圓柱體光潔� �14
端面曲率半徑 20-60mm
插針的材料有不銹鋼、全陶瓷、玻璃和塑料幾種?,F(xiàn)在市�(chǎng)上用得最多的是陶瓷,陶瓷材料具有極好的溫度穩(wěn)定�,耐磨性和抗腐蝕能�,但�(jià)格也較貴。塑料插頭價(jià)格便�,但不耐用。市�(chǎng)上也有較多插頭在采用塑料冒充陶瓷,工程人員在購買�(shí)�(qǐng)注意�(shí)別�
插針和光纖相�(jié)合成為插針體。插針體的制作是將選配好的光纖插入微孔中,用膠固定后,再加工其端�,插頭端面的曲率半徑�(duì)反射損耗影響很大,通常曲率半徑越小,反射損耗越大。插頭按其端面的形狀可分�3類:PC�、SPC�、APC�。PC型插頭端面曲率半徑,近乎平面接觸,反射損耗;SPC型插頭端面的曲率半徑�20mm,反射損耗可�(dá)45dB,插入損耗可以做到小�0.2dB;反射損耗的是APC�,它除了采用球面接觸外,還把端面加工成斜�,以使反射光反射出光�,避免反射回光發(fā)射機(jī) 。斜面的傾角越大,反射損耗越�,但插入損耗也隨之增大,一般取傾角�8o-9o,此�(shí)插入損耗約0.2dB,反射損耗可�(dá)60DB,在CATV系統(tǒng)中所有的光纖插頭端面均為APC�。要想保證插針體的質(zhì)�,光纖的幾何尺寸必須�(dá)到下列要求:光纖外徑比微孔直徑小0.0005mm;光纖纖芯的不同軸度小于0.0005mm。因�,插針和光纖以及兩者的選配�(duì)連接器插頭的�(zhì)量影響極�,也是連接器插頭質(zhì)量好壞的�(guān)�。不同廠家的�(chǎn)品工藝水平不一�,因而差別就很大,在�(shí)際應(yīng)用中,本人也曾多次碰到一�(gè)插頭插損1dB以上的情�,而正常值一般小�0.3dB。在工程�(yīng)用中,不要小看一�(gè)小小的插�,質(zhì)量低劣的插頭�(duì)系統(tǒng)的影響是和很大的;在選購�(shí)一定要選用信譽(yù)�、知名廠家的�(chǎn)��
?�?)跳��
將一根光纖的兩頭都裝上插�,稱為跳�。連接器插頭是跳線的特殊情�,即只在光纖的一頭裝有插頭。在工程及儀表應(yīng)用中,大量使用著各種型號(hào)、規(guī)格的跳線,跳線中光纖兩頭的插頭可以是同一型號(hào),也可以是不同的型號(hào)。跳線可以是單芯�,也可以是多芯的。跳線的�(jià)格主要由接頭的質(zhì)量決定。因而價(jià)格也相差較大。在選用跳線�(shí),本著質(zhì)�(yōu)�(jià)廉去選是不錯(cuò),但一定不要買�(zhì)次價(jià)低的�(chǎn)��
?�?)轉(zhuǎn)換器�
把光纖接頭連接在一起,從而使光纖接通的器件稱為�(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換器俗稱法蘭�。在CATV系統(tǒng)中用得最多的是FC型連接�;SC型連接器因使用方便、價(jià)格低�,可以密集安裝等�(yōu)�(diǎn),應(yīng)用前景也不錯(cuò),除此地�,ST型連接器也有一定數(shù)量的�(yīng)��
1、FC型連接�� FC型連接器是一種用螺紋連接,外部元件采用金屬材料制作的圓形連接�。它是我國采用的主要品種,在有線電視光網(wǎng)�(luò)系統(tǒng)中大量應(yīng)�;其有較�(qiáng)的抗拉強(qiáng)�,能適應(yīng)各種工程的要��
2、SC型連接�。SC型連接器外殼采用工程塑料制作,采用矩形�(jié)�(gòu),便于密集安�;不用螺紋連接,可以直接插�,操作空間小。實(shí)用于高密集安�,使用方��
3、ST型連接�� ST型連接器采用帶鍵的卡口式鎖緊結(jié)�(gòu),確保連接�(shí)�(zhǔn)確對(duì)��
這三種連接器雖然外觀不一�,但核心元件--套筒是一樣的。套筒是一�(gè)加工精密的套管(有開口和不開口兩種),兩�(gè)插針在套筒中�(duì)接并保證兩根光纖的對(duì)�(zhǔn)。其原理是:以插針的外圓柱面為基�(zhǔn)面,插針與套筒之間為緊配�;當(dāng)光纖纖芯外圓柱面的同軸度、插針的外圓柱面和端�、以及套筒的�(nèi)孔加工的非常精密�(shí),兩根插針在套筒中對(duì)�,就�(shí)�(xiàn)了兩根光纖的�(duì)�(zhǔn)�
下面詳細(xì)講一下套�。套筒有兩種�(jié)�(gòu):開口套筒與不開口套��
a.開口套筒。開口套筒在連接器中使用最普遍,其主要尺寸� :外徑:Ф3.2±0.01mm,內(nèi)徑�2.5±0.02mm,內(nèi)孔光潔度:▽14;彈性形變:小于0.0005mm,插針插入或拔出套筒的力�3.92-5.88N。開口套筒采用高彈性的材料,如磷青�、鈹青銅和氧化鋯陶瓷制作,當(dāng)插針插入套筒之后,套筒對(duì)插針的夾持力�(yīng)保持恒定,這三種材料制作的套筒都在�(yīng)�,但以鈹青銅和氧化鋯陶瓷居多�
b.不開口套筒。不開口套筒在連接器中�(yīng)用較�,在光纖與有源器件的連接中應(yīng)用較�,其外型尺寸與開口套筒基本上一致。不同之處在于它的內(nèi)孔直徑為ф2.5+0.0005mm,即比插針的外徑�1μm;既讓插針能夠順利插�,同�(shí)間隙也不能太大,保證光纖與有源器件(如激光管、探�(cè)器)連接�(shí),重�(fù)�、互換性達(dá)到要求的指標(biāo)�
上述三種型號(hào)的轉(zhuǎn)換器,只能對(duì)同型�(hào)的插頭�(jìn)行連接,對(duì)不同型號(hào)插頭的連接,就需要下面三種轉(zhuǎn)換器。即:FC/SC型轉(zhuǎn)換器--用于FC與SC型插頭互�;FC/ST型轉(zhuǎn)換器--用于FC與ST型插頭互�,SC/ST型轉(zhuǎn)換器--用于SC與ST型插頭互�。市�(chǎng)上的法蘭盤價(jià)格高低之間相�(guān)�(shù)�,其�(shí)講完這些,讀者也�(yīng)該明白原因在何處�
?�?� 插入損耗�
插入損耗定義為光纖中的光信�(hào)通過活動(dòng)連接器之�,其輸出光功率相�(duì)輸入光功率的比率的分貝比。其表達(dá)式為IL=-10loy PI/PO(dB�,其中PO-輸入端的光功�,PI-輸出端的光功�。插入損耗越小越�。從理論上講影響插入損耗的主要因素有以下幾種:纖芯�(cuò)位損耗、光纖傾斜損�、光纖端面間隙損耗、光纖端面的菲涅耳反射損�、纖芯直徑不同損�、數(shù)值孔徑不同損�。不管那種損耗都和生�(chǎn)工藝有關(guān),因此生�(chǎn)工藝技�(shù)是關(guān)��
?�?� 回波損��
回波損耗又稱反射損耗,是指在光纖連接�,后向反射光相對(duì)于輸入光的比率的分貝�(shù),其表達(dá)式為RL=-10loy Pr/PO dB,其中PO-輸入光功率,Pr-后向反射光功�� 反射損耗愈大愈�,以減少反射光對(duì)光源和系�(tǒng)的影響。改�(jìn)回波損耗的途徑只有一�(gè),即將插頭端面加工成球面或斜球面。球面接�,使纖芯之間的間隙接近于�0”,�(dá)到“物理接觸�,使端面間隙和多次反射所引起的插入損耗得以消除,從面使后向反射光大為減少。斜球面接觸除了�(shí)�(xiàn)光纖端面的物理接觸以�,還可以將微弱的后向光加以旁�,使其難以�(jìn)入原來的纖芯,斜球面接觸可以使回波損耗達(dá)�60dB以上,甚至達(dá)�70dB。關(guān)于插頭的類型定義前面已述,此處不多講。在CATV系統(tǒng)中都選用APC型端面的接頭,這種接頭的反射損耗完全可以達(dá)到系�(tǒng)要求,當(dāng)然加工工藝不好的APC接頭反射損耗比PC型接頭的還要低也是可能的�
?�?� 重復(fù)性�
重復(fù)性是指對(duì)同一�(duì)插頭,在同一只轉(zhuǎn)換器中,多次插拔之后,其插入損耗的變化范圍,單位用DB表示。插拔次�(shù)一般取5�,先求出5�(gè)�(shù)�(jù)的平均�,再�(jì)算相�(duì)于平均值的變化范圍。性能�(wěn)定的連接器的重復(fù)性應(yīng)小于±0.1dB。重�(fù)性和使用壽命是有區(qū)別的,前者是在有限的插拔次數(shù)�(nèi),插入損耗的變化范圍;后者是指在插拔一定次�(shù)�,器件就不能保證完好無損了�
?�?� 互換性�
互換性是指不同插頭之間或者同�(zhuǎn)換器任意置換之后,其插入損耗的范圍。這�(gè)指標(biāo)更能說明連接器性能的一致性。質(zhì)量較好的連接�,其互換性應(yīng)能控制在±0.15dB以內(nèi)�
重復(fù)性和互換性考核連接器結(jié)�(gòu)�(shè)�(jì)和加工工藝的合理與否,也是表明連接器實(shí)用化的重要標(biāo)志。質(zhì)量好的跳線和�(zhuǎn)換器,其重復(fù)性和互換性是合格的,即使是不同廠家的�(chǎn)品在一起使�;質(zhì)量低劣的�(chǎn)品即使是同一廠家的產(chǎn)品也很差。更不用說不同廠家產(chǎn)品混合使用的情況�
活動(dòng)連接器一般用于下述位置:①光端機(jī)到光配接箱之間采用光纖跳線;②在光配線箱�(nèi)采用法蘭盤將光端�(jī)來的跳線與引出光纜相連的尾纖連�;③各種光測(cè)試儀一般將光跳線一端頭固定在測(cè)試口上另一端與�(cè)試點(diǎn)連接;④光端�(jī)�(nèi)部采用尾纖與法蘭盤相連以引出引入光信�(hào);⑤光發(fā)射機(jī)�(nèi)�,激光器輸出尾纖通過法蘭盤與系統(tǒng)主干尾纖相�;⑥光分路器的輸�、輸出尾纖與法蘭盤的活動(dòng)連接�