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 1272 1 1 2003 光纤活动连接器 第一部分 LC 型 YDT 1272 1 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 1812 1 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 1812 1 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 1812 1 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 2828 87 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 T282 2000 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 4990 0 0003mm 或对 LC MU 1 2490 0 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 10 25mm APC 5 12mm 插针体端面光纤凹陷量 0 05um UPC 0 1um APC 角度规范 8 0 5 6 0 5 4 0 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 G4 884 98Ferrule 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 4985 2 4995mm 陶瓷内径要求 D2 0 1255 0 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 30 m 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 20 m 内不能有不能有不能有 200 2 光纤包层 2 20 m 1 25 m 宽度 10 m 以内 4 条 直径 10 30 m 4 个 直径 10 m 允许 不能有 200 3 灌胶层 125 m 光纤破损 10 m 陶瓷破损 10 m 间隙 5 m 200 4 接触层 125 m 260 m 宽度 10 m 以内 4 条 直径 10 30 m 4 个 直径 10 m 允许 不能有 200 5 陶瓷端面 260 m 2 0mm 允许直径 30 m 以内 允许 直径 30 50 m 3 个 不能有 200 6 倒角区 2 0mm 2 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 9 m 内不能有不能有不能有 100 2 光纤包 层 9 m 125 m 宽度 5 m 以 内 6 条 直径 10 m 以内 小 于 8 个 直径 10 m 允许 不能有 100 3 灌胶层 125 m 光纤破损 10 m 陶瓷破损 10 m 间隙 5 m 100 4 陶瓷端 面 260 m 1 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 10 m 数量 4 个 划伤宽度 5 m 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 8N 11 8N FIBER STUB 到 SC House 端面的距离 6 1 6 84mm FIBER STUB 与 Bottom 之间配合力应 13 8N 38 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 3 2Assembly 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 1 FERRULE 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 0N 5 9N 适配器中部尺 寸 H 由右边位置定义 4 结构件设计要求 4 1FIBER 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 0 005 0 15mm 左右 4 陶瓷与 HOUSE 配合后 PC 端面到 HOUSE 的距离要求为 6 1 6 8mm 之间 4 2HOUSE 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 6 2 8mm 之间 外径要求在式 4 7 4 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 0N 2 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 15 35 湿度 45 75 大气压力 86 106kPa 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 1272 1 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 1272 1 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 1272 1 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 1272 1 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 10 55HZ 扫频