光纤插芯 - 光纤连接器精度和性能的关键
光纤连接器由陶瓷、塑料和金属部件组成,用于将光纤末端与配对适配器固定并精确对准。其典型形式为圆柱形结构,中心有孔,用于安全对准。
当连接器的套圈与其适配器不能精确对准时,就会形成气隙,从而降低通过其连接的功率传输。造成这种情况的原因有多种,包括孔径不匹配、同心度变化、横向不对准或角度不对准,这些都会降低通过其连接的功率传输。
精确度
套圈表面对光纤连接的性能起着至关重要的作用,它是电缆相互连接或与发射器/接收器连接的点,光线应在这些点之间自由通过,而不会产生衰减损失(功率损失)。
精度是实现这一目标的关键,首先是插入光纤的孔口的圆柱度。如果不能精确对准纤芯,纵向失配和传输损耗就会急剧增加。
插芯同心度同样重要;该测量值描述了插芯与开口中心的紧密配合程度,并且必须与周围包层完全匹配,以达到最佳的传输损耗降低效果。任何变化都会导致磁芯中心与包层之间的错位,从而增加传输损耗。
在 Ilsintech,光纤插入后,我们会进行彻底检查,以确保纤芯在孔口内的正确位置。以尽量减少组件之间的移动,降低插入损耗的可能性。
材料
套圈安装在光纤电缆的连接器内。结合在一起后,光在传输过程中应不会有明显的功率损耗;确保这一点取决于其表面是否光滑无损。
插芯材料的选择对其整体性能至关重要。当精确研磨到正确尺寸时,陶瓷可提供最佳的尺寸控制和耐用性;此外,其环境稳定性还可提供长期性能优势。陶瓷还能与玻璃元件很好地结合,因此是卡套的理想材料选择。
表面质量差可能会导致横向错位等问题,即发送和接收套圈开口彼此偏离中心,而不是正确对齐,从而导致功率损失,因为一些传输光可能无法进入目的地光纤包层,导致功率下降。
2005 年以前,最常用的是 AT&T 商标的多模连接器 ST。这种卡口安装设备使用 2.5 毫米陶瓷套圈,通过卡口安装固定光缆。虽然使用相对简单,而且性能优异,但其插入损耗高于 SC 或 LC 型,需要配对适配器才能达到最佳性能效果。
抛光
光纤/套圈端面的抛光对制造高质量的光纤连接器至关重要,因为它能确保端面没有缺陷或不规则,从而防止光线通过。压接将光纤与套圈机械地结合在一起,而抛光则在光学上对光纤进行预处理。抛光还能通过光的光学对准确保最佳连接。
影响抛光精度的因素有很多,例如所用夹具的类型、抛光垫的材料和抛光膜的厚度。氧化锆陶瓷因其出色的尺寸控制和耐久性而成为最佳选择之一,可提供公差和一致性。
抛光是至关重要的,因为它提供了纠正磁芯对齐失准的第一次机会,而磁芯对齐失准可能会导致严重的插入损耗和回波损耗。不匹配还可能导致套圈对齐问题,使包层突出孔口,造成两侧对齐不佳。
为了缓解这一问题,UPC 型卡套在之前 LC 型卡套的基础上进行了改进,表面积更小,锥头形状更紧凑,从而减少了因尖端之间的空气间隙而造成的 ORL。此外,抛光夹具的设计可在抛光过程中精确固定卡套,从而提高最终产品质量。
端到端公差
套圈公差在确保光连接质量方面起着关键作用,因为它们决定了光纤在孔内的配合紧密程度,以及套圈和适配器之间的移动对插入损耗的影响程度。精确的公差允许孔径在光芯直径范围内精确对齐,以实现发射和接收卡套之间的最佳对齐,任何一个方向的误差都会导致光传输损失,对信号质量产生负面影响。
目前市场上有各种各样的光纤连接器,每种连接器都有自己的优点。有的采用卡口设计,有的则采用插头或卡扣设计。有些连接器还采用了将套管固定在一起的方法,而有些连接器则利用彩色编码环来方便安装和识别。
ST 连接器采用方形套圈,采用弹簧加载技术将光纤固定在内部,需要精确就位才能正确连接,但当有人意外拉扯电缆时可能会中断信号。不过,它们在承受高流量环境的同时,还能为每根光纤提供出色的插入损耗性能。
另一种选择是 LC 连接器,其圆形套圈和推拉系统可与适配器配接。虽然 LC 连接器比 ST 连接器更耐用,但其较高的单位光纤衰减损耗限制了其在高数据流量密度应用中的使用。