光纖活動連接�,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進行可拆卸(活動)連接的器�.它是把光纖的兩個端面精密對接起�,以使發(fā)射光纖輸出的光能量能限度�耦合到接收光纖中去,并使由于其介入光鏈路而對系統(tǒng)造成的影響減到最��
光纖(纜)活動連接器在�(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:連接器插頭、光纖跳�、轉(zhuǎn)換器、變換器�。這些部件可以單獨作為器件使用,也可以合在一起成為組件使�。實際上,一個活動連接器習(xí)慣上是指兩個連接器插頭加一個轉(zhuǎn)換器�
?�?� 連接器插頭�
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機械�(jié)�(gòu)零件組成。兩個插頭在插入�(zhuǎn)換器或變換器后可以實�(xiàn)光纖(纜)之間的對接;插頭的機械�(jié)�(gòu)用于對光纖進行有效的保護。插針是一個帶有微孔的精密圓柱�,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�、全陶瓷、玻璃和塑料幾種?,F(xiàn)在市場上用得最多的是陶�,陶瓷材料具有極好的溫度�(wěn)定�,耐磨性和抗腐蝕能力,但價格也較貴。塑料插頭價格便宜,但不耐用。市場上也有較多插頭在采用塑料冒充陶瓷,工程人員在購買時請注意識��
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對反射損耗影響很�,通常曲率半徑越小,反射損耗越�。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�,近乎平面接觸,反射損�;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�,還把端面加工成斜面,以使反射光反射出光�,避免反射回光發(fā)射機 。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,此時插入損耗約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對連接器插頭的�(zhì)量影響極大,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,在實際�(yīng)用中,本人也曾多次碰到一個插頭插�1dB以上的情�,而正常值一般小�0.3dB。在工程�(yīng)用中,不要小看一個小小的插頭,質(zhì)量低劣的插頭對系�(tǒng)的影響是和很大的;在選購時一定要選用信譽�、知名廠家的�(chǎn)��
?�?)跳��
將一根光纖的兩頭都裝上插頭,稱為跳線。連接器插頭是跳線的特殊情況,即只在光纖的一頭裝有插�。在工程及儀表應(yīng)用中,大量使用著各種型號、規(guī)格的跳線,跳線中光纖兩頭的插頭可以是同一型號,也可以是不同的型號。跳線可以是單芯�,也可以是多芯的。跳線的價格主要由接頭的�(zhì)量決�。因而價格也相差較大。在選用跳線�,本著質(zhì)�(yōu)價廉去選是不�,但一定不要買�(zhì)次價低的�(chǎn)��
?�?)轉(zhuǎn)換器�
把光纖接頭連接在一�,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、價格低�,可以密集安裝等�(yōu)點,�(yīng)用前景也不錯,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)�;其有較強的抗拉強度,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�,采用矩形結(jié)�(gòu),便于密集安�;不用螺紋連接,可以直接插�,操作空間小。實用于高密集安�,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),確保連接時準(zhǔn)確對��
這三種連接器雖然外觀不一樣,但核心元�--套筒是一樣的。套筒是一個加工精密的套管(有開口和不開口兩種),兩個插針在套筒中對接并保證兩根光纖的對�(zhǔn)。其原理是:以插針的外圓柱面為基�(zhǔn)�,插針與套筒之間為緊配合;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�,兩根插針在套筒中對�,就實現(xiàn)了兩根光纖的對準(zhǔn)�
下面詳細(xì)講一下套筒。套筒有兩種�(jié)�(gòu):開口套筒與不開口套��
a.開口套�。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,套筒對插針的夾持力�(yīng)保持恒定,這三種材料制作的套筒都在�(yīng)用,但以鈹青銅和氧化鋯陶瓷居��
b.不開口套筒。不開口套筒在連接器中�(yīng)用較少,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�。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�,同時間隙也不能太大,保證光纖與有源器件(如激光管、探測器)連接�,重�(fù)�、互換性達(dá)到要求的指標(biāo)�
上述三種型號的轉(zhuǎn)換器,只能對同型號的插頭進行連接,對不同型號插頭的連接,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型插頭互連,SC/ST型轉(zhuǎn)換器--用于SC與ST型插頭互�。市場上的法蘭盤價格高低之間相關(guān)�(shù)�,其實講完這些,讀者也�(yīng)該明白原因在何處�
�1� 插入損��
插入損耗定義為光纖中的光信號通過活動連接器之�,其輸出光功率相對輸入光功率的比率的分貝�。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:纖芯錯位損�、光纖傾斜損�、光纖端面間隙損�、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�,Pr-后向反射光功�� 反射損耗愈大愈�,以減少反射光對光源和系�(tǒng)的影�。改進回波損耗的途徑只有一�,即將插頭端面加工成球面或斜球面。球面接觸,使纖芯之間的間隙接近于�0�,達(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�,從面使后向反射光大為減�。斜球面接觸除了實現(xiàn)光纖端面的物理接觸以外,還可以將微弱的后向光加以旁路,使其難以進入原來的纖芯,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�
�3� 重復(fù)��
重復(fù)性是指對同一對插�,在同一只轉(zhuǎn)換器�,多次插拔之�,其插入損耗的變化范圍,單位用DB表示。插拔次�(shù)一般取5次,先求�5個數(shù)�(jù)的平均�,再計算相對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��
?�?� 互換��
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。這個指�(biāo)更能說明連接器性能的一致�。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)計和加工工藝的合理與�,也是表明連接器實用化的重要標(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�,即使是不同廠家的產(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�
活動連接器一般用于下述位置:①光端機到光配接箱之間采用光纖跳�;②在光配線箱內(nèi)采用法蘭盤將光端機來的跳線與引出光纜相連的尾纖連�;③各種光測試儀一般將光跳線一端頭固定在測試口上另一端與測試點連接;④光端機內(nèi)部采用尾纖與法蘭盤相連以引出引入光信號;⑤光�(fā)射機�(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連接�