LC插针接插件设计指南.doc

Q/WHGZY 武汉华工正源光子技术有限公司 企业标准 Q/WHGZY002-2010 LC Receptacle 光 插针组件 技术 标准 2010-04-XX 发布 2010-04-XX 实施 武汉华工正源光子技术有限公司发布 目目 次次 前言 II 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 外型尺寸和命名规则 2 5 技术要求 9 6 测试方法 14 7 检验规则 15 8 标志、包装、运输和储存 15 附录 A(规范性附录) 用于 EPON ONU 的光收发合一模块的测试方法 17 前言 本标准中附录 A 为资料性附录。 本标准由武汉华工正源光子技术有限公司开发部提出。 本标准由武汉华工正源光子技术有限公司批准。 本标准由武汉华工正源光子技术有限公司开发部起草。 本标准主要起草人： 本标准 2010 年 3 月 xx 日首次发布。 光器件用插针技术要求 1 目的目的 本规范适用于华工正源光子的光纤插针，插针组件，套筒系列的参考标准 2 范围范围 本指南规定了、光器件用的插针产品的 技术要求，检测项目和检验方法，适用于光器件用插针设计、采购、认证、使用的依据。 3 引用标准引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本指南中引用而构成相关的条文。本指南在使用时，所参考标准均有效。所 有标准都都在技术中心的电脑中共享，本指南参考所列标准都为通信行业最新标准，另本指南仅能做为依据，不 做为标准。 GB l91-2000 包装储运图示标志（eqv ISO 780:1997） YDT 896-1997 FCAPC 型光纤活动连接器技术条件 YDT 1198-2002 光纤活动连接器插针体技术要求 YDT 12721.1-2003 光纤活动连接器 第一部分： LC 型 YDT 12721.3-2005 光纤活动连接器第 3 部分：SC 型 YDT 1812.2-2009 10Gbits 同轴连接型光发射组件（TOSA）和同轴连接型光接收组件（ROSA）技术要求及测试 方法 第 2 部分：10Gbits 有制冷 TOSA YDT 18121.1-2008 10 Gbits 同轴连接型光发射组件（TOSA）和同轴连接型光接收组件（ROSA）技术要求及测试 方法 第 1 部分：10 Gbits 无制冷 TOSA. YDT 18121.2 10 Gbits 同轴连接型光发射组件（TOSA）和同轴连接型光接收组件（ROSA）技术要求及测试方 法 第 2 部分：10 Gbits 有制冷 TOSA-2009 YDT 18121.3-2008 10Gbits 同轴连接型光发射组件（TOSA）和同轴连接型光接收组件（ROSA）技术要求及测试 方法 第 3 部分：10Gbits ROSA.pdf GB/T 2423.10-1993 电工电子产品基本环境试验规程 试验 Fc: 振动（正弦波）实验方法 GB 282887 逐批检查计数抽样程序及抽样表 GB/T 6388-1986 运输包装收发货标志 YD/T2822000 通信设备可靠性通用试验方法 4 定义定义 Fiber Stub: 短光纤插针 Fiber Stub Assembly：带金属座的光纤插针 Receptacle ：光器件用插针接口组件 Sleeve ：二氧化锆的陶瓷套筒 陶瓷体 光纤 插针体外径：2.49900.0003mm （或对 LC、MU:1.24900.0003mm） 光纤纤芯与插针体同轴度误差： 0.1um 光纤与插针体的角对中误差：0.2 插针体凸球面的球芯偏移度：30um 插针体凸球面曲率半径：1025mm（APC：512mm） 插针体端面光纤凹陷量：0.05um（UPC：0.1um） APC 角度规范：80.5、60.5、40.5 APC 预留尺寸 SC 0.8mm 、 LC 0.3mm 若厂家提供的产品与正源公司提供的采购图纸不符，应得到研发单位书面确认。 外形尺寸：SC 插针组件 5 SC 型技术要求型技术要求 5.1产品分类产品分类 光纤插针分类为 LC/SC Fiber Stub 、LC/SC Fiber Stub Assembly 、LC/SC TOSA Receptacle 、LC/SC Rosa Receptacle 、Lc/SC split Sleeve 、LC/SC Solid Sleeve 5.2LC 连接器结构图连接器结构图 LC/SC TOSA Receptacle 是 TOSA 的一部份，将半导体激光器和电吸收调制器集成在同一个器件内部， 包括 TEC，热敏电阻，激光器输出背向光监测二极管。光隔离器，微透镜等，Receptacle 是 TOSA 的一个接口。实现光 路的对接。 5.3 5.4lC 适配器结构图适配器结构图 尺 寸下差上差备注 A B10.310.5NOTE1 G488498Ferrule extension I3.03.2diameter H14.424.52 H24.424.52 JH/2H/2 y3.23.5 G4.04.1 AW1.41.5diameter 图一与图二是标准对接器件，Receptacle 结构是根据图二的结构来设计外形，来保证 Receptacle 的外形能相互 兼容，起到上下连接的作用。 5.5Receptacle 结构图结构图 Receptacle 一端是与 TO 激光器连接，一端是与标准备连接器相连接，TO 端连接及结构暂不做虑，以统一 的尺寸来做标准， Receptacle 也是由多个部件组合在一起的，如下图所示 LC Receptacle 1 Fiber stub Bottom(底座) SC Fiber assembly SC Housee SC SLEEVE 5.6FIBER STUB 设计要求设计要求 （） 尺寸要求。 FIBER STUB 的全长尺寸是根据模块的结构来设计的，对于长度要求在这里不做介绍。 陶瓷外径要求： D1 2.49852.4995mm 陶瓷内径要求： D2 0.12550.1258mm 陶瓷内孔与外孔的同心度要求 0.001mm （） 陶瓷插芯性能要求： （a） PC 面及 APC 面完全按照图纸尺寸研磨不得留余量。 （b） PC 面球心飘移小于 30m，回损大于 40dB；APC 面回损大于 50dB。 （c） PC 面插入损耗小于 0.2dB；四个方向插入损耗最大差值不超过 0.1dB； （d） 陶瓷端面区域的划分： （e）PC 面洁净度要求如下 检验区域合格标准 区 域 端面范围具体尺寸划痕不可除的脏污可擦除脏 污 放 大 倍 数 1 光纤中心+ 光纤包层 1 20m 内不能有不能有不能有 200 2 光纤包层 2 20m1 25m 宽度 10m 以内， 4 条 直径 1030m，4 个 直径10m，允许 不能有 200 3 灌胶层 125m 光纤破损10m，陶瓷破损10m，间隙5m 200 4 接触层125m 260m 宽度 10m 以内， 4 条 直径 1030m，4 个 直径10m，允许 不能有 200 5 陶瓷端面260m 2.0mm 允许直径 30m 以内，允许； 直径 3050m，3 个 不能有 200 6 倒角区2.0mm2 .5mm 允许允许不能有 200 （f） APC 面洁净度要求如下 检验区域合格标准 区 域 端面范 围 具体尺寸划痕不可除的脏污可擦除 脏污 放 大 倍 数 1 光纤中 心 9m 内不能有不能有不能有 100 2 光纤包 层 9m125 m 宽度 5m 以 内，6 条 直径 10m 以内，小 于 8 个 直径10m，允许 不能有 100 3 灌胶层 125m 光纤破损10m，陶瓷破损10m，间隙5m 100 4 陶瓷端 面 260m1. 6mm 允许允许不能有 50 （F） 陶瓷端面结构要求 1球心偏移（球心偏移（Apex Offset）定义为陶瓷插针凸球面球心与陶瓷插针圆柱体轴心之间的距离， 偏心通常被控制在 50um 以内，偏心过大不仅会对连接器的光学特性产生不良影响，还会增加系统的误码概率。 2.纤芯高度（纤芯高度（Under Cut/Protrusion）:是指光纤端面与陶瓷插针端面的距离，通常被控制在0.05um 以内，如 果光纤端面突出于陶瓷插针表面过多，当两个连接器对接时会造成光纤表面的刮伤，如果光纤表面内缩于陶瓷插 针表面太多，则会造成两个连接器对接时的非物理性接触，连接器之间会有空气间隙，由于光信号在陶瓷插针与 空气的接触面上发生非涅尔反向，导致后向反射光的增加，对系统的光源造成干扰，增加了系统的不稳定性。 3.曲率半径（曲率半径（Rsdius Of Curvature）:指陶瓷插针凸球面的半径，曲率半每项过大会使球面过于平坦，低了 光纤的对准精度，使光学特插针休 1 -402-001710.pdf 试，需要高精度的光学干涉仪，在选购陶瓷插芯类的物料时， 最好是让厂商提供测试数据或实际的端面干涉图样。 5.7Bottom 设计要求设计要求 1金属座要求： (a ) 材料要求：SUS304 。 (b) 首次送样附材质分析报告并通过正源光子焊接试验 (c) 更换批次或更换供应商须通知正源光子，并且重新送样进行焊接试验（附材质分析报告）。 (d) 装配之前必须按照正源光子的要求进行清洗并检验。 5.8外观尺寸要求外观尺寸要求 1项 目检验标准 2外 观麻点10m 数量4 个；划伤宽度 5m 以内，2 条 3尺 寸重要尺寸须要做特别标识；一般尺寸 4光 洁 度外观 1.6 以内，内壁 1.0 以内 5同心度、垂直度、 平行度 要求 0.02mm 6倒 角焊接面倒角要求0.02 ；未要求倒角0.05 3结构件相互间配合的要求 3.1 FIBER STUB 与 Bottom 相互配合的标准 引用标准（IEC 61754-4）：当不互配时，尺寸 H 是相对插头端面给出的，插针是通过中心轴向压力随接触端面 方向而移动的，因此，尺寸 H 是可变的。当尺寸 H 是 7mm+0.1mm 时 ，插针压力应为 7.8N11.8N。 FIBER STUB 到 SC House 端面的距离 6.16.84mm，FIBER STUB 与 Bottom 之间配合力应 13.8N38.7N，将极 限值考虑在内，陶瓷插芯与金属座的配合在工工业温度下 50N 不能产生位移。 32Assembly 与 House 之间的配合要求 Assembly 与 House 之间采取紧配合的方式，配合要求 配合力：100N 垂直度：0.03mm 1FERRULE 与 SLEEVE 的配合要求 保证 FERRULE 放入 SLEEVE 的长度与连接器放入跳线的上度一致，保证插拨的重复性与互换性。 插拨力要求 引用标准（IEC 61754-4）：连接器对中装置是一个弹性套筒，该装置应充许：在一根量规针从适配器一 侧完全插入的条件下，另一根规针从另一侧插到适配器的中部时的压力应为 2.0N5.9N，适配器中部尺 寸 H 由右边位置定义. 4 结构件设计要求 41FIBER STUB 尺寸设计要求 1）焊接面须与 to 封焊管体尺寸一致辞. 2) PC 端陶瓷受到标准连接器的推力,要保证陶瓷不会发生位移. 3) BOTTOM 与 HOUSE 配合面尺寸为紧配合,配合尺寸在 0.0050.15mm 左右 4) 陶瓷与 HOUSE 配合后,PC 端面到 HOUSE 的距离要求为 6.16.8mm 之间 42HOUSE 尺寸设计要求 1)与标准连接器适配端的尺寸设计需要根据连接器的尺寸来设计,内径在 2.62.8mm 之间,外径要求在式 4.74.8mm 之间, 2)HOUSE 与 SLEEVE 装配部份要防止两零件之间的相互干涉,标准连接器与 RECEPTACLE 对接时,套筒首 先会有个倾斜的过程,经计算,套筒与金属件的间隙大于 0.18MM 连接器对中装置是一个弹性（开口）对中套，该装置在一根量规针从其一端插到适配器中心位的条件下，另 一量规针从另一端插至与已插针规相碰结时，必须且有 1.0N2.5N 的力，量规针标称直径是 1.2490 适配器中心部 位由尺寸 B 左边位置定义。 6 测试方法测试方法 6.1测试环境要求测试环境要求 组件的性能测试应在规定的标准大气条件下进行。 温度：1535 湿度：45%75% 大气压力：86106kPa 6.2测试仪器测试仪器 测试所用到的仪器有：光功率计，光源,直流电源，测试电脑 PC 测试用仪器要求在校准期内，其精度应高于所测参数精度的一个数量级。 6.36.3光电参数测试光电参数测试 6.3.1 插入损耗 (参照标准)按 YDT 12721.3-2005 中 6.4.2 的规定进行测试。 6.3.1 插入损耗测试 打开驱动电源开关，预热半小时。 按照右图，连接各配件。 连接光源的电源线，打开功率计 的电源开关 按动 键，选择 1310 波长后， 按动 键，选择功率档“W” 。 将 SC/PC 插头插入功率计的光口，读取稳定光源的光功率。正常情况下，光源光功率应该为 1mW 左右。如出现较大异常，则需检查跳线的连接或跳线。 按动功率计上的 键，切换到 “dBm”档，按 键归零。 拔出 SC/PC 接头，取 SC 开口套筒一只， 将其一端与待测 SC 光纤插针连接，另 一端与 SC/PC 插头的陶瓷棒连接， 如右图一所示： 拧下功率计光口的适配接头，使其光敏面外露， 将按照第 6 条连接好的短插针金属端按照右图二所示方法插入光口。并保持稳定 读取，功率计上的读数，该读数即为测试插针的插入损耗 拔出跳线，取下 SC 光纤插针，换上另一只 SC 插针再插入光口，读取插损值。 跳线插拔后可能脏污，因此每测 1 只需用端面检测仪检查端面情况。如有脏污，可用无纤纸擦拭。 如端面损伤过度，则立即更换跳线。 6.3.2 回损测试 (参照标准)按 YDT 12721.3-2005 中 6.5 的规定进行测试 将功率计的 FC 适配器拧上，将光源“FR OUT”端的 FC/APC 插头 2 插入 FC 适配器，拧紧锁紧旋钮， 将连接功率计“FC/APC”端跳线的另一头 SC/PC 端按照第条描述的方法，接上 SC 光纤插针。读 取功率计的读数，该读数即为待测插针的回波损耗。 6.3.3 四向性测试 (参照标准)按 YDT 12721.3-2005 中 6.6.7 的规定进行测试 按照第条描述的方法，将被检测物料相对于测测试纤旋转 90 度测试，测试 360 度 4 个方向的插 损和回损值 如果待测试的插针为 LC 插针。则将光源出口的“FC/APC-SC/PC 跳线、SC 开口套筒”分别更换为 “FC/APC-LC/PC 跳线、LC 开口套筒”即可，测试方法跟 SC 的完全相同。 6.4 产品试验 6.4.1 高低温(按 YDT 12721.3-2005 中 6.6 的规定进行测试) 1)试验条件 低温温度:-40 持续时间:30 分钟 高温温度:+85 持续时间:30 分钟 温度变化率:不大于 1/min 循环次数:5 对产品不进行在线光学性能监测. 2)操作方法 将物料在室温下进行常温测试,测试光学性能指标,对产品做上标识,记录数据,然后脱离测试系统将物料 放置于精度为+3的高低温循环箱中,按规定的速度降到低温,恒温 30min,再升至高温, 恒温 30min,再降 到常温,构成一个温度循环,按此方式连续运行 5 次,循环结束后,将将品放置室温 2 小时,再进行测试,对 比温循前后的测试数据,插入损耗变化低于 0.15dB,回损低于 3 dB, 6.4.2 振动试验 1)试验条件 频率范围:1055HZ 扫频要求:扫频的速率