光纤活动连接器

光纤连接器就是把光纤的两个端面精密对接起来，最重要的就是要使两根光纤的轴心对准，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。

各种类型的光纤连接器的基本结构是一致的，绝大多数的光纤连接器的一般采用高精密组件(两个插针和一个耦合管共三个部分)实现光纤的对准连接。这种对准方式称作精密组件对准方式，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压力。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，一般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。

还有一种对准方式是主动对准。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，还需要使用折射率匹配的材料。

根据不同的分类标准，可以把光纤连接器分成不同的种类。

1.按传输媒介的不同可分为常见的硅基光纤的单模、多模连接器，还有其它媒介如塑胶等为传输媒介的光纤连接器。

2.按连接头结构型式可分为:FC、SC、ST、LC、D4、DIN、MU、MT等等各种型式。

3.按插针端面形状分有FC、PC、UPC和APC型。

FC端面为平面，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，提高回波损耗性能较为困难。

PC(即Physical Connection)端面成球面，是采用的物理接触研磨法，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。当曲率半径为20mm时，回波损耗可达40dB。

UPC端面仍为球面，它与PC的不同在于球面半径更小，为13mm,由于端面曲率半径越小，回波损耗越大，所以它的回波损耗比PC型的大，可达50dB。

APC(即AnglePC)端面仍为球面，但端面的法线与光纤的轴心夹角为8度,并作球面研磨抛光处理，它的回波损耗可达60dB。

4.按光纤芯数分还有单芯、多芯(如MT-RJ)型光纤连接器之分。

在电缆通信(传输)链路中，各种电缆连接器可以在保证阻抗匹配的前提下使两段电缆达到最好的物理连接。如果没有连接器，在一般的工程施工中，电缆与电缆的连接可以在物理上直接将两端的电缆绞

缠在起，也可使电磁波信号的顺利通过，保证链路的畅通。

而在光纤通信(传输)链路中，要适应不同模块、设备和系统之间灵活连接的需要，由光信号传输与电信号传输的不同，绝不可能直接把两根光纤的头子绞缠在一起(除非进行熔接，而熔接又不可能做到连接的灵活性)，必须有一种能在光纤与光纤之间进行可装卸(活动)连接的器件，使光信号能按所需的通道进行传输，以保证光纤链路的畅通，实现预期的目的和要求。能实现这种功能的器件就是光纤活动连接器，以下简称光纤连接器，它是光系统中使用量最大的光无源器件。

光纤连接器的性能，首先是光学性能，此外还要考虑光纤连接器的互换性、重复性、抗拉强度、温度和插拔次数等。由于光纤连接器也是一种损耗性产品，所以还要求其价格低廉。在一定程度上，光纤连接器的性能影响了整个光传输系统的可靠性和各项性能。

(1)光学性能:对于光纤连接器的光学性能方面的要求，主要是插入损耗和回波损耗这两个最基本的参数。

插入损耗(Insertion Loss)即连接损耗，是指因连接器的导入而引起的链路有效光功率的损耗。产生插入损耗的原因有两方面:

1、 光纤公差引起的固有损耗。主要由光纤制造公差,即纤芯尺寸、数值孔径、纤芯/包层同心度和折射率分布失配等因素产生。

2、 连接器加工装配引起的固有损耗。这是由连接器加工装配公差，即端面间隙、轴线倾角、横向偏移和菲涅尔反射及端面加工精度等因素产生的。

插入损耗越小越好，一般要求应不大于0.5dB。 在通常的有线电视工程计算中，将插入损耗的值记为0.5dB。 回波损耗(Return Loss, Reflection Loss)是指连接器对链路光功率反射的抑制能力，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器(开关速率为Gbit/s级)的稳定度，并导致分布噪声的增大和激光器抖动。尤其在CATV系统中，对回波损耗性能的要求更高。因此回波损耗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。实际应用的连接器，插针表面经过了专门的抛光处理，可以使回波损耗一般不低于45dB。

(2)互换性、重复性

光纤连接器是通用的无源器件，对于同一类型的光纤连接器，一般都可以任意组合使用、并可以重复多次使用，由此而导入的附加损耗一般都应在小于0.2dB的范围内。

(3)机械特性

抗拉强度 对于做好的光纤连接器，一般要求其抗拉强度应不低于90N。

弯曲性能 至少应测试5个连接器/光缆组合件样品。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。

振动性能 在振动频率范围为(10~55)Hz，稳定振幅为0.75mm条件下试验。试验后的最大附加损耗不应超过0.2dB。

(4)温度特性

一般要求，光纤连接器必须在-40oC ~ +70oC的温度下能够正常使用。

(5)插拔次数

使用的光纤连接器一般都可以插拔l000次以上，附加损耗不超过0.2dB。

塑料光纤活动连接器用于塑料光纤收发器和塑料光纤的连接，通过它将光信号耦合进入塑料光纤中。和电缆连接器类似，分为凹头和凸头两种结构。凹头塑料光纤活动连接器和塑料光纤通信收发器是一体，凸头塑料光纤活动连接器连接塑料光纤。塑料光纤活动连接器的机械结构可以有多种选择，因为塑料光纤纤芯直径较大，塑料光纤活动连接器和目前常用的石英光纤活动连接器可以完全不同，可以仿照目前电缆连接器的结构(如SMA结构)，不但做到连接损耗小，而且可以使用夹线钳和电工刀片，很方便地在现场完成塑料光纤活动连接器散件组装。