光纤光缆活动连接器的基本结构及光纤熔接机的种类

招专业人才 上一览英才 光纤光缆活动连接器基本上是采用某种机械和光学结构，使两根光纤的纤芯对准，保证90%以上的光能够通过，目前有代表性并且正在使用的有以下几种。1.套管结构这种连接器由插针和套筒组成。插针为一精密套管，光纤固定在插针里面。套筒也是一个加工精密的套管(有开口和不开口两种)，两个插针在套筒中对接并保证两根光纤的对准。其原理是：当插针的外同轴度、插针的外圆柱面和端面以及套筒的内孔加工得非常精密时，两根插针在套筒中对接，就实现了两根光纤对准。由于这种结构设计合理，加工技术能够达到要求的精度，因而得到了广泛应用。FC，SC等型号的连接器均采用这种结构。2.双锥结构这种连接器的特点是利用锥面定位。插针的外端面加工成圆锥面，基座的内孔也加工成双圆锥面。两个插针插入基座的内孔实现纤芯的对接。插针和基座的加工精度极高，锥面与锥面的结合既要保证纤芯的对准，还要保汪光纤端面问的间距恰好符合要求。它的捕针和基座采用聚合物压成型，精度和一致性都很好。这种结构由AT&T创赢和采用。3. v形槽结构它的对中原理是将两个插针放人V形槽基座中，再用盖板将插针压紧，使纤芯对准。这种结构可以达到较高的精度。其缺点是结构复杂，零件数量多，除荷兰菲利浦公司之外，其他国家不采用。4. 球面定心结构这种结构由两部分组成，一部分是装有精密钢球的基座，另一部分是装有圆锥面(相当于车灯的反光镜)的插针。钢球开有一个通孔，通7L的内径比插针的外径大。当两根插针插入基座时，球面与锥面接合将纤芯对准，并保证纤芯之间的问距控制在要求的范围内，这种设计思想是巧妙的。fH零件形状复杂，加工调整难度大。目前只有法国采用这种结构。5. 透镜耦合结构透镜耦合又称远场耦合，它分为球透镜耦合和自聚焦透镜耦合两种。这种结构利用透镜来实现光纤的对中。用透镜将一根光纤的出射光变成平行光，再由另一透镜将平行光聚焦导人到另一光纤中去。其优点是降低了对机械加工的精度要求，使耦合更容易实现。缺点是结构复杂、体积大、调整元件多、接续损耗大。在光通信中，尤其是在干线中很少采用这类连接器，但在某些特殊的场合，如在野战通信中这种结构仍有应用。因为野战通信距离短，环境尘土较大，可以容许损耗大一些，但要求快速接通。透镜能将光斑变大，接通更容易，正好满足这种需要。以上5种对中结构，各有优缺点。但从结构设计的合理性、批量加工的可行性及实用效果来看，精密套管结构占有明显的优势。目前采用得最为广泛，我国多采用这种结构的连接器。光纤熔接机是光纤同定接续的主要工具。除加热方式外，熔接机可以有多种分类方法。1.按同时熔接光纤的数目分类按同时熔接的光纤数日分类，光纤熔接机可以分为单纤熔接机，即一次完成一根光纤的熔接;多纤熔接机，即一次完成一个光纤带的熔接。2.按熔接光纤的模式分类光纤熔接机按熔接光纤的模式可分为单模熔接机和多模熔接机。多模熔接机是利用固定槽，由光纤自身的张力落于槽内实现自动校正轴向偏差。在垂直方向不用微调定位器。通常多模熔接机不能用于单模光纤的熔接，因为单模光纤的纤芯很细，靠光纤外径自校对准精度不能满足要求。3.按技术发展水平可分为五代机型(1)第一代熔接机第一代光纤熔接机的特点是光纤对准、熔接和连接损耗的测量都由人工进行，一般采用远程功率监视，即在光纤始端送入光功率，远端用光功率计监视，监视结果再通过铜线传送到接头点，操作人员根据指示器上的信号大小判断光纤是否已经对准。(2)第二代熔接机第二代熔接机相对于第一代熔接机的改进是：将远程功率监视改进为本地功率监视，即通过监视装置将光纤弯曲成直径为68 mm的小弯，由光注入系统注入一侧的光纤，另一侧光纤由光检测系统将光纤弯曲处辐射出来的微弱光信号检测放大，并由驱动电流控制x、y、z轴调节器，自动或人工使光纤对准，并可估计连接损耗的大致范围。近年来，这代熔接机也有了新的改进，如西康M68型熔接机，其光纤曲绕半径增大且较为灵敏，使用微处理器，利用x、y、z轴压电定位器，通过光纤端部进行扩展螺旋式寻找，直至检测出来自注入光侧光纤的信号，通过自动控制电路驱动伺服电机自动调整光纤位置，得到信号最大化后，自动馈送信号实现熔接，并可估算连接损耗。微处理器可以进行参数编程，对于不同外径的光纤，可以调整光纤固定槽板，以进行松套或紧套光纤的熔接。(3)第三代熔接机第三代熔接机的特点是除了能够自动对准、自动熔接之外，另外还加上了荧屏显示，因而叉称为芯轴直视式熔接机。荧屏显示是利用机内装的微型摄像机与微处理器对光纤进行摄像及电子显示，并自动熔接和估算连接损耗。它不用上述的曲绕方式进行光功率注入、检测。因而避免了弯曲可能造成的光纤损害，而荧屏显示代替显微镜观察，可以更直观地显示光纤端面的质量及连接部位是否台适等。这类熔接机适用于多模、单模、紧套和松套不同类型的光纤。目前实际使用的光纤熔接机多为第三代。(4)第四代熔接机第四代熔接机是从1989年开始发展起来，其特点是不仅可对光纤进行自动对准、熔接和连接损耗检测，而且具有热接头图像处理系统，可对熔接的全过程进行自动检测。摄取熔接过程中的热图像加以分析 ，判断光纤纤芯的变形、移位、杂志和气泡等连接损耗有关的信息，因此，能更全面、准确地估算出接头损耗。