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关于光纤连接的概念

浏览:4893  来源:通信人在线  日期:2018-09-29

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,必须要进行光纤连接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,能实现这种功能的器件就叫连接器。光纤连接器就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,这是光纤连接器的基本要求。在一定程度上,光纤连接器也影响了光传输系统的可靠性和各项性能。

一、光纤连接的分类

1、固定连接

主要用于光缆线路中光纤间的永久性连接,常称为光缆光纤的接续。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。

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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。

二、光纤连接的接头概念

光纤连接,就有接头。在我国国家标准GB/T 16529《光纤光缆接头 1部分: 总规范 构件和配件》中给出了如下光纤连接接头的定义:光纤接头、永久式接头、可分离式接头、熔接式接头、机械式接头等,具体详见下表2。由定义可知,光纤活动连接方式不能称为接头,应直接称为连接器。

2:光纤连接接头的相关定义

三、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。

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对于固定连接,主要是熔接操作人员要充分掌握熔接机的正确使用和熔接操作步骤规范。我国国家标准GB/T 17570《光纤熔接机通用规范》及GB/T 16529.3《光纤光缆接头 3部分: 分规范 光纤光缆熔接式接头》,以及通信线路工程的国家设计规范与验收规范等对光纤的熔接接续给出相应的规范。

2、对活动连接的要求

对于要求可拆卸的光纤连接方式,目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。

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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。

四、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。这里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直径。当模场直径失配20%时,将产生0.2 dB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,具体详见下表3-2的解释。

4-2:光纤连接损耗的外界影响因素

五、光纤连接的方法与比较

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:

1FO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线架上和测试仪表上,作转接用。

2NTT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。

3)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,对扩大光纤应用领域将起到积极的促进作用。

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