光纤活动连接器.ppt

光 纤 活 动 连 接 器,目 录,1,光纤活动连接器基本概念,2,光纤活动连接器类型,3,光纤活动连接器工艺,4,原材料对于成品的影响,光纤活动连接器基本概念,1、定义 光纤（缆）活动连接器-实现光纤（缆）之间活动连接的无源光器件，它还具有将光纤（缆）与有源器件、光纤（缆）与其他无源器件、光纤（缆）与系统和仪表进行活动连接的功能；,光纤活动连接器基本概念,插针（ferrule）,套管（sleeve）,ferrule,0.125fiber,环氧胶（epoxy）,0.125fiber,弹簧（spring）,套管(sleeve) 使两只带光纤的插针（ ferrule）精密配合,完成两根光纤的对中；两个插针的端面则通过两侧的保持弹簧（spring）来保证其端面紧密接触。,2、原理,光纤活动连接器基本概念,光纤活动连接器基本概念,3、连接器的重要指标,插入损耗：il= -10log(p1/p0) ( db) p0-输入端的光功率 p1-输出端的光功率 回波损耗：rl= -10log(pr/p0) ( db) p0-输入端的光功率 pr-后向反射光功率 重复性： 光纤（缆）活动连接器多次插拔后插入损耗的变化， il (db) 互换性： 连接器的部件一般分为跳线和转化器两部分，互换性是指这两部件的任意互换或有条件的互换插入损耗的变化 il (db）,光纤活动连接器基本概念,4、影响连接器il的各种因素,（1）纤芯错位损耗：由于纤芯横向错位引起的损耗。 单模光纤的传输模为高斯分布，其错位损耗表达式为： ild= -10loge-(d/)2 =(0.65+1.619/v3/2+2.879/v6)*a 0.95a a v=2n1(2 /)1/2 -为传输光波长 n1-纤芯折射率 ild4.34(d/ )2,纤芯,d,2a,光纤活动连接器基本概念,（2）纤芯倾斜损耗： 由于两纤芯轴线的角度倾斜引起的损耗。 单模光纤倾斜损耗表达式为： ild= -10loge- （ n2/ )2 -为传输光波长 n2-包层折射率 由于在生产中，倾斜角度 可以控制在0.1 以内，由 角度引起的损耗在0.0014db 以内，可以忽略不计。,纤芯,光纤活动连接器基本概念,（3）光纤端面间隙损耗： 由于光纤端面存在间隙引起的损耗。 单模光纤端面间隙损耗为：ilz= -20log1/(1+1.72*z2)/228.6 由于目前工艺可以将光纤端面间隙损控制在很小范围内，光纤端面间隙损耗可以忽略不计。,光纤活动连接器基本概念,4、光纤端面多次反射（菲涅耳反射）引起的损耗：由于光纤端面存在不同的介质（如空气），在这种介质之间会产生光的多次反射，引起的损耗： ilf = -20log4k/(1+k)2=0.32db k=n1/n0 n1=1.4682 n2=1 球面接触使纤芯之间的间隙接近与0，达到“物理接触”，多次反射引起的损耗可以消除。,光纤活动连接器基本概念,5、纤芯直径不同的光纤连接时产生的损耗， 多模 il=-10log(a2/a1)2 (a1a2) il=0(a1a2) 单模 il=-10log(1/4)(1/2+2/1)2,光纤活动连接器基本概念,6、数值孔径不同引起的损耗 il=-10log(na2/na1)2=-10log2/1）（ na1 na2） il=0 （ na1 na2） 数值孔径n.a: n.a=sinc =（n12 n22)12 (c -光锥半角）,c,c,n2,n1,光纤活动连接器基本概念,5、光纤连接器插针体的端面形状,pc(upc)端面结构,apc端面结构,回波损耗：rl= -10log(pr/p0) =ar e -(42/ c2）( db) ar:反射率,目 录,2,光纤活动连接器类型,3,光纤活动连接器工艺,4,原材料对于成品的影响,光纤活动连接器类型,经过多年来的研究和开发，光纤连接器已经形成了门类齐全、品种繁多的系列产品，各种类型的特点也逐渐分明。目前fc、sc、st型光纤连接器在市场中占主导地位。为了满足光纤接入网和光纤到家庭的需要，国外许多公司开发了各种新型的光纤连接器，如mu、lc型连接器等，与常规的fc、sc、st型连接器相比，这些连接器具有体积更小，价格更低等特点。,光纤活动连接器类型,fc型光纤连接器 fc型连接器采用金属螺纹连接结构； 插针体采用外径2.5mm的精密陶瓷插针； 分为球面接触的fc/pc和斜球面接触的fc/apc； fc型连接器是目前世界上使用量最大的品种， 也是我国采用的主要品种； fc连接器大量用于光缆干线系统，其中fc/apc 连接器用在要求高回波损耗的场合，如catv网等。,光纤活动连接器类型,sc型光纤连接器 sc型连接器是由日本ntt公司设计开发的； 采用插拔式结构，外壳采用矩形结构，采用工程塑料 制造，容易作成多芯连接器； 插针体为外径2.5mm的精密陶瓷插针； 它的主要特点是不需要螺纹连接，直接插拔，操作空 间小，便于密集安装； 分为球面接触的sc/pc和斜球面接触的sc/apc。sc 型主要应用于光纤接入网、数字通信系统、高密度安 装配线架等。,光纤活动连接器类型,st型光纤连接器 st型连接器是由att公司设计开发的； 采用带键的卡口式锁紧结构； 插针体为外径2.5mm的精密陶瓷插针； 插针的端面形状通常为pc面； 它的特点主要是使用非常方便，适用于通信网和本 地网。,光纤活动连接器类型,lc型光纤连接器 lc型光纤连接器是朗讯公司（lucent）开发的一种 小型连接器； 采用插拔式锁紧结构，外壳为矩形，用工程塑料制成 ，带有按压键； 陶瓷插针的外径仅为1.25mm ，外形尺寸也相应减少 ，大大提高了连接器在光配线架中的密度； 通常情况下，lc连接器是以双芯连接器的形式使用， 但需要时也可分开为两个单芯连接器。,光纤活动连接器类型,mu型光纤连接器 mu型光纤连接器是日本ntt公司开发的一种小型连 接器，采用如sc型连接器那样的插入锁紧结构，外壳 与sc型连接器相似，外径为1.25mm的陶瓷插芯，尺 寸要小,截面尺寸仅为9x6(mm)2，而sc型连接器的截 面尺寸为13x10（mm)2 ，因此与sc型连接器相比，它 可大大提高安装密度. 特别适用于新型的同步终端设备和用户线路终端。,光纤活动连接器类型,带状光纤连接器 为了便于带状光纤的连接，很多公司设计了带状光纤 连接器，该类型连接器采用的也是插拔式锁紧结构。 如amp公司的mt-rj连接器（2芯）， seicor公司的 mini-mt连接器（4芯），berg的mac连接器（18 芯）等。,光纤活动连接器类型,光纤活动连接器分类 按光缆模式分为： 单模（10）、多模（50/62.5 ）； 按连接头结构型式分为： fc、sc、st、lc、d4、din、mu、mt、e2000等等各种型式； 按光纤端面形状分： pc（包括spc或upc）和apc型； 按光纤芯数分： 单芯、多芯（如mt-rj）型光纤连接器之分。,光纤活动连接器类型,光纤连接器的技术发展方向 外观小型化 、成本低廉化 、高性能的要求； 根据发达国家光连接器的发展趋势，在现有的套管直径为2.5mm的fc型、sc型和st型连接器继续增加的同时，套管直径为1.25mm的lc型和mu型连接器将会以较快的速度发展，此外mt-rj、mtp、mpo、mac等带状光纤连接器也会逐步发展起来； 套管直径为2.5mm的连接器、套管直径为1.25mm的连接器和带状光纤连接器可能形成三分天下的格局。,光纤活动连接器类型,连接器的颜色 关于连接器的颜色，不同颜色代表不同的含义； 黑色是普通的单模颜色，一般限于fc 连接器，也用于双芯； 白色也用于单模情况下，但多数情况下与蓝色配套用于区分单模双芯连接器； 红色一般与黑色用在双芯多模的连接器上； 黄色用于单模st的连接器上，台湾多用此颜色区分； 绿色指apc研磨的产品； 蓝色一般用在单模sc 上，或与白色共用； 米色用于多模单芯的产品， 限sc 型，双芯就有夹子了； lc是白色尾巴 mu是褐色尾巴 mtrj是黑色的； 另外，日本地震时fc（seikoh,giken） 的也用过红尾巴。现在，红尾巴的代表 pm产品；,光纤活动连接器类型,尾纤性能参数表：,fc,sc,st,光纤活动连接器类型,尾纤性能参数表：,lc,mu,光纤活动连接器类型,尾纤性能参数表：,mtrj,光纤活动连接器类型,光缆形式,特殊规格请用文字注明,如防水缆、室内缆等,光缆长度,带缆扇出cr例：26cr 表示6芯2带扇出,带缆齐头c例：26c0.5 表示6芯2带齐头开剥0.5米,带缆扇出br例：6cr 表示6芯束缆扇出,带缆齐头b例：12b0.5l 表示12芯束缆齐头两端均开剥0.5米,双芯d,单芯 免写,缆径（0.9/ 2.0 /2.5 3.0）,单模 sm,多模 mm,连接器类型,fc,sc,st,lc,mu,fc,pc,apc,跳（尾）纤编码原则：,目 录,3,光纤活动连接器工艺,2,光纤活动连接器类型,4,原材料对于成品的影响,光纤活动连接器工艺,合格,不合格,1领料,2下缆,4开剥,3预装散件,6固化,8研磨,9显微检测,11检测,合格,不合格,5 353nd 胶调配工艺,7去胶,10装配,12包装,品质部检测,合格,入仓库,单芯尾纤工艺流程图,光纤活动连接器工艺,整理,预装散件,剥涂覆层,整理,剥外护套,下缆,光纤活动连接器工艺,注胶,穿芯,装盘,清洗,固化,研磨,光纤活动连接器工艺,显微检查,检测,装配,压接,包装,品质检测,光纤活动连接器工艺,1、下缆：采用自动剪缆机 特点： 操作简单，操作人员只需输入下缆长度、数量； 速度快， 提高下缆效率，减少生产周期； 精度高，控制在1%以内，避免人为造成的长度误 差。,光纤活动连接器工艺,剥外护套,剥涂覆层,2、开剥：采用米勒钳 特点： 钳口精度高，不会使光纤损伤，开剥合格率高； 开剥长度误差控制在1mm以内，装配后不 会造成光缆微弯或断纤。,光纤活动连接器工艺,3、固化：采用48芯固化炉 特点： 固化温度可控可调（控制范围60-150）； 精度高，2 ； 加热时间可控可调，产品的一致性好； 容量大，效率高。,固化,光纤活动连接器工艺,研磨,4、研磨：采用进口原装研磨机 及原配研磨夹盘，研磨垫； 特点： 精度高，产品的一致性好； 合格率高，端面显微检测及干涉仪监测，返工率低， 经过多年经验积累，开发出相对应的一套研磨工艺。,光纤活动连接器工艺,4、端面显微检测：采用400x/200x端检仪 特点： 经过400倍放大后，光纤端面0.1的不良都能被发现； 检测标准严格，端面不允许有任何不良。,显微检查,光纤活动连接器工艺,区域定义： 1 a区：纤心自中心点起直径约10的区域； 2.b区：纤心外直径30的光纤表面区域； 3.c区：b区至光纤边缘的光纤表面区域； 4.d区：c区至直径375之间的套管表面区域。,光纤活动连接器工艺,不良现象定义： 划痕：（3、8）轻微：1； 白点：（5、7）轻微：5； 黑点：（ 2） 轻微：2； 断口：（1、4）； 缺胶：（ 6） 轻微：5。,光纤活动连接器工艺,端面检查判断标准： 合格：端面光整，a、b、c区无划痕、麻点、崩裂、严重缺胶等不良现象； d区的轻微不良应少于4个,光纤活动连接器工艺,5、干涉仪 特点： 可测量陶瓷插芯的同心度、连接头端面的干涉 条纹、在线检测同心度； 软件控制，内设iec标准，可根据客户要求设 置所需要的标准，自动筛选。 自动校准，精度高，重复性好。,光纤活动连接器工艺,通过干涉仪检测： 可以控制来料陶瓷插芯的同心度； 可以在线监测，分析研磨效果，达到可控性； 可根据所得数据，分析不良品原因。,光纤活动连接器工艺,6、装配： 压接钳口尺寸是根据标准钳口尺寸做微调， 压接工艺为 均匀包仿纶丝 推 压仿纶丝 挑出缆皮 包 推 压缆皮 主要是控制仿纶丝的长度，预留2mm的弹簧收缩量。,压接,光纤活动连接器工艺,光纤活动连接器工艺,检测,7、测试： 高精度插损、回损测试仪 特点： 有专门的测试软件，通过gpip接口与电脑主机连接， 测试数据自动记录； 精度高、 重复性好， 效率高，插损、回损同时显示；,光纤活动连接器工艺,测试系统校验、维护： 测试仪器使用前，送计量局计量，注明计量单位与有效期； 每年计量一次，注明计量单位与有效期； 测试前校准测试系统，测试银样，与原数据比较，确定系统是否正常，并记录数据。 送样制作：由品质部门按银样制作规范制作，分析统计数据，给出控制图，贴上银样标签及有效期；,光纤活动连接器工艺,包装,7、包装： 光缆上有光缆厂家，光缆型号， 标示纸：cm、生产年月、序列号，可根据 标示纸上的显示，在电脑中查找对应的测试数据， 定单号，批次等相关数据; 标示牌：公司ci，生产日期，测试数据。,光纤活动连接器工艺,8、送品质检测 ： 品检员根据要求按一定比例抽检，检测产品外观 性能参数等; 合格，出合格报告，才可入库或出货；不合格，批 退；车间从新全部检测。 车间为避免被批退，在检测时将参数要求提高。如 ：il0.2db，车间要求il0.15db。,品质检测,目 录,4,原材料对于成品的影响,2,光纤活动连接器类型,3,光纤活动连接器工艺,原材料对成品的影响,我国已经完全掌握光纤连接器的关键零件-插头的陶瓷套管和插座的陶瓷套筒的精密加工技术，生产量已占全球需求量的20%左右，有大量的产品出口。美中不足的是陶瓷毛坯基本上还要进口。虽然已有一些企业在引进这项技术，但要真正能大量提供产品，还有待时日。,原材料对成品的影响,关于连接器的外围零件（fc/sc/st），除sc型的个别精密塑料模注成形的零件外，中国都能生产。对于同是检验合格的连接器来说，在外观上已分不清进口零件和国产零件。差异主要反映在批量的合格率和互换性上，一般进口的合格率高，互换性好； 国产的合格率稍差，有时互换性会有些问题。这主要是因为进口零件的加工精度更好些。,原材料对成品的影响,我国一直在做材料本地化项目，该项目也有些进展，但要真正 能全部材料本地化，还有待时日。 光纤活动连接器的原材料有： 陶瓷插芯 陶瓷套管 光缆 连接器散件（金属件） 连接器散件（塑胶件）,原材料对成品的影响,1、陶瓷插芯: 同心度：影响插入损耗，影响产品的互换性； 露出长度：影响研磨的合格率。 表面光洁度：影响匹配、精度、插拔力等。 好的陶瓷插芯，要追溯毛坯的厂家，分析关键 尺寸的分布情况，确认加工精度。,原材料对成品的影响,2、陶瓷套管： 尺寸精度：影响插入损耗，影响产品的互 换性； 插拔力：影响配合性，重复性测试。 表面光洁度：影响匹配、精度、插拔力等。 插拔次数：可以了解毛坯质量的好坏。 好的陶瓷套管，要追溯毛坯的厂家（直接影 响陶瓷套管使用寿命），关键尺寸的分布情况， 确认加工精度。,原材料对成品的影响,3、光缆： 性能参数：匹配性能、互换性。 缆皮的阻燃等级；收缩性能； 拉力测试：成缆的工艺； 外观：颜色、表面光洁度，一致性。 环境实验：湿度、温度等对性能参数影响， 要追溯纤芯的厂家；,原材料对