IEC 61753-022-022026 光纤互连设备和无源元件 性能标准 第022-02部分C类受控环境用尾纤和跳线端接的多模光纤连接器标准立项发展报告

光纤互连设备和无源元件性能标准第022-02部分：C类受控环境用尾纤和跳线端接的多模光纤连接器标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:FibreOpticInterconnectingDevicesandPassiveComponents-PerformanceStandard-Part022-02:MultimodeFibreOpticConnectorsTerminatedasPigtailsandPatchcordsforCategoryC-ControlledEnvironment摘要关键词：光纤连接器；性能标准；IEC61753；多模光纤；受控环境；尾纤与跳线；可靠性Keywords:Fibreopticconnectors;Performancestandard;IEC61753;Multimodefibre;Controlledenvironment;Pigtailsandpatchcords;Reliability一、引言1.1标准立项背景光纤连接器是光纤通信系统中用量最大、使用最广泛的无源光器件之一，承担着光信号在不同光纤区段之间的稳定耦合与灵活调度功能。在数据中心（DataCenter）、企业局域网（LAN）、园区网络及光纤到户（FTTH）等典型应用场景中，多模光纤连接器凭借其较低的系统成本和对垂直腔面发射激光器（VCSEL）光源的良好适配性，长期占据短距离高速互联的主导地位。然而，随着网络速率从10Gb/s向25Gb/s、100Gb/s乃至400Gb/s持续演进，多模光纤链路的传输余量不断压缩，连接器插入损耗（InsertionLoss,IL）和回波损耗（ReturnLoss,RL）的微小波动即可能引发链路误码率上升、传输距离缩短等系统性风险。与此同时，连接器在安装、使用和维护过程中不可避免地面临插拔磨损、粉尘污染、温度变化和湿度侵蚀等外部应力作用，这些因素均可能导致连接器光学性能发生不可逆退化。因此，建立一套能够科学评估连接器在特定环境条件下长期性能稳定性的标准化试验方法和评价体系，已成为产业界的普遍共识和迫切需求。1.2标准体系的沿革与定位IEC61753系列标准是国际电工委员会发布的关于光纤互连器件和无源元件性能标准的系列文件。该系列标准采用分部分（Part）结构，每一部分针对特定类型的器件或特定的应用类别规定相应的性能要求和试验方法。其中，性能标准区别于产品规范（ProductSpecification），其核心在于规定器件在规定的环境条件和试验程序下应达到的性能水平，而非器件的具体结构设计或制造工艺。这一标准化理念确保了不同制造商生产的同类产品能够在统一尺度下进行比较和评价。IEC61753-022-02标准对应的是C类受控环境下使用的、以尾纤或跳线形式端接的多模光纤连接器。按照IEC61753-1总规范中的分类体系，C类环境被定义为受控环境，通常包括数据中心机房、通信设备间等在温湿度调节和清洁度方面受到有效控制的室内场所。相较于A类（极端环境）和B类（标准环境），C类环境对连接器的环境耐受性要求相对适中，但在光学性能和机械耐久性方面仍须满足严格的指标要求。1.3标准编制目的与意义本标准立项和修订的核心目的在于：第一，建立与当前多模光纤连接器技术水平和应用需求相适应的性能评价指标体系；第二，统一C类受控环境下多模连接器性能检测的方法要求和判定准则，降低产业链各环节因标准理解偏差导致的测试结果不一致风险；第三，为连接器制造商提供明确的产品设计验证目标和改进方向，引导行业质量水平的整体提升。二、标准主要内容2.1标准适用范围本标准规定了C类受控环境中使用的多模光纤连接器的性能要求，适用于以尾纤（pigtail）和跳线（patchcord）形式端接的多模光纤连接器。所涵盖的连接器类型包括但不限于符合IEC61754系列接口标准中规定的各种多模连接器型号，如LC型、SC型、MPO型等常用形式。连接器所端接的多模光纤类型包括OM2、OM3、OM4及OM5等级光纤，涵盖了从传统50/125μm渐变折射率多模光纤到面向短波分复用（SWDM）应用的宽带多模光纤（WBMMF）等主流规格。标准同时适用于采用不同端面工艺（如平面研磨、PC研磨、UPC研磨和APC研磨）的连接器产品。2.2规范性引用文件本标准的实施依赖于以下关键规范性引用文件：-IEC61753-1:光纤互连器件和无源元件性能标准第1部分：总则和导则-IEC61300系列:光纤互连器件和无源元件基本试验和测量程序-IEC61754系列:光纤互连器件和无源元件连接器接口标准-IEC60793-2-10:光纤第2-10部分：产品规范A1类多模光纤-IEC61755系列:光纤互连器件和无源元件连接器光接口标准2.3性能要求的分类与分级本标准将性能要求划分为三个逻辑层次：第一层次：基本光学性能要求。包括插入损耗和回波损耗的初始值要求。标准规定了在标准试验条件下（23°C±5°C，45%~75%相对湿度）测量时，连接器插入损耗的最大允许值和典型值，以及回波损耗的最小允许值。这些指标根据连接器型号和端面工艺的不同而有所差异，例如APC端面连接器的回波损耗要求普遍高于PC端面连接器。第二层次：机械耐久性要求。包括插拔耐久性、抗拉性能、弯曲性能、扭转性能、振动和冲击等机械应力作用下的性能稳定性要求。其中，插拔耐久性试验要求在规定的插拔次数（通常为500次）完成后，连接器的插入损耗变化量不超过规定的限值。第三层次：环境适应性要求。包括温度循环、湿热、盐雾、粉尘等环境应力试验后的性能保持能力。温度循环试验通常在-10°C至+60°C范围内进行规定的循环次数，试验后要求连接器的插入损耗变化量满足规定限值，且外观无异常损伤。2.4试验方法与判定准则标准系统性地引入了IEC61300系列标准中规定的基本试验和测量程序，结合C类受控环境的特点对试验条件进行了适配。主要涉及以下试验程序：-插入损耗测量（IEC61300-3-4）：采用功率计和光源的插入损耗测量方法，要求在规定的参考条件下进行测量。对于多模连接器，需注意光源类型（LED或激光）和注入条件的选取对测量结果的影响。-回波损耗测量（IEC61300-3-6）：采用光时域反射计（OTDR）或连续波（CW）方法测量连接器的回波损耗，评估连接器端面的反射特性。-插拔耐久性试验（IEC61300-2-2）：在规定速率和插拔力条件下进行反复插拔，考核连接器的机械耐久性能。-温度循环试验（IEC61300-2-22）：在高低温交替变化的条件下考核连接器的温度适应性和性能稳定性。-抗拉试验（IEC61300-2-4）：通过施加规定的轴向拉力考核连接器尾套和光纤固定部位的机械强度。各试验项目完成后，依据标准规定的判定准则评价试样是否合格。判定准则通常以初始测量值为基准，通过比较试验前后插入损耗和回波损耗的变化量来确定。三、主要技术指标分析3.1多模连接器性能影响的关键因素多模光纤连接器的光学性能受多重因素耦合影响。从物理机制角度，插入损耗主要来源于三个方面：一是光纤纤芯的横向偏移（对位偏差）导致模场重叠面积减小；二是端面间隙引起菲涅尔反射和光束发散损耗；三是纤芯直径和数值孔径（NA）不匹配导致的耦合效率降低。对于多模连接器，纤芯直径较大（50μm），对横向偏移的容忍度相对高于单模连接器，但对端面间隙和端面倾角更为敏感。回波损耗则主要取决于端面研磨质量和端面接触状态。采用APC（angledphysicalcontact）研磨工艺的连接器，由于端面倾角（通常为8°）将反射光引导出纤芯区域，可获得更高的回波损耗值（通常>50dB），因此在高密度波分复用和模拟光传输系统中应用更广。3.2标准中核心技术指标说明插入损耗指标是本标准中最为核心的技术参数。该指标的确定综合考虑了当前主流制造商产品的工艺水平和网络系统设计的链路预算需求。对于C类受控环境的应用场景，标准规定了如下关键要求：|性能参数|试验条件|要求限值||---------|---------|---------||插入损耗（初始值）|23°C±5°C，参考条件下|≤0.50dB（典型≤0.15dB）||回波损耗（初始值，UPC）|23°C±5°C，参考条件下|≥30dB||回波损耗（初始值，APC）|23°C±5°C，参考条件下|≥50dB||插拔耐久后IL变化量|500次插拔后|≤0.30dB||温度循环后IL变化量|-10°C至+60°C，5个循环|≤0.30dB|3.3标准对行业技术发展和质量提升的作用该标准的实施将从以下方面促进行业技术发展和质量提升：促进产品设计优化。标准中明确的性能限值要求为制造商的产品设计确立了具体的验证目标，推动企业在陶瓷插芯精度控制、端面研磨工艺优化、光纤固定工艺改进等方面持续投入研发资源。支撑采购验收和质量监督。标准为使用方的采购验收提供了权威的技术依据，也为第三方检测机构开展产品质量监督和认证工作提供了统一标尺。四、主要编写单位与标准化组织4.1国际电工委员会光纤互连器件和无源元件标准化技术委员会（IEC/SC86B）本标准由国际电工委员会光纤互连器件和无源元件标准化技术委员会（IEC/SC86B）归口管理并组织编制。IEC/SC86B是IEC中负责光纤互连器件和无源元件标准化工作的专业技术委员会，其工作范围涵盖光纤连接器、光衰减器、光开关、波分复用器等各类无源光器件的术语定义、接口标准、性能标准、试验方法和可靠性评价标准的制修订工作。IEC/SC86B的成员由来自各成员国的标准化专家、产业界代表和学术机构研究人员组成。委员会下设多个工作组（WorkingGroup,WG)和项目组（ProjectTeam,PT），分别承担不同专业方向的标准化工作。本标准的具体编制工作由承担光纤连接器性能标准任务的相关工作组负责推进。IEC/SC86B在光纤连接器标准化领域已经构建了较为完备的标准体系，包括：-IEC61754系列（连接器接口标准）：规定了各类连接器的机械接口尺寸和配合要求-IEC61755系列（连接器光接口标准）：规定了连接器光学接口的技术要求-IEC61300系列（基本试验和测量程序）：规定了统一的试验方法和测量程序-IEC61753系列（性能标准）：规定了各类器件在不同应用类别下的性能要求本标准的修订工作体现了IEC/SC86B对技术发展和市场需求变化的快速响应能力。标准编制过程中充分吸纳了来自中国、美国、日本、德国、韩国等主要光通信产业国家的意见，在多轮国际标准讨论会议中反复磋商，最终就关键技术指标达成共识。4.2主要参与单位介绍在本标准的制修订过程中，武汉邮电科学研究院有限公司（现为中国信息通信科技集团有限公司下属核心企业）作为IEC/SC86B的积极成员单位，深度参与了标准的讨论与编制工作。武汉邮电科学研究院是中国光通信领域的发源地和国家队，自1970年代开始从事光纤通信技术研究，在光纤连接器、光电器件、光纤传输系统等领域积累了丰富的技术经验和标准研制成果。该院在光纤连接器性能评价方面建立了完善的光学性能测试平台和环境可靠性试验体系，其光纤通信技术和网络国家重点实验室具备插入损耗高精度测量、回波损耗测量、温度循环试验、湿热试验、插拔耐久性试验等全套检测能力。在参与IEC61753-022-02标准编制过程中，武汉邮电科学研究院依托其在多模光纤连接器领域长期的技术积累和测试数据沉淀，在标准编制中提出了一系列具有建设性的技术建议：-准确提出了C类受控环境下连接器插拔耐久性试验的插拔次数建议值，综合平衡了测试效率和实际使用需求；-基于大量试验数据提出了温度循环试验温度范围的优化建议，确保连接器在实际受控环境应用中冷热交替条件下性能的可靠性；-对标准中插入损耗测量的注入条件选择提出了符合实际应用需求的建议，确保测量方法的一致性和可重复性。此外，该院还积极承担了标准验证试验工作，组织完成了多轮比对测试（round-robintest），为验证标准中技术指标的合理性和试验方法的可操作性提供了详实的数据支撑，为推动中国光通信产业实质性参与国际标准化工作做出了积极贡献。五、结论与展望5.1结论IEC61753-022-02:2026《光纤互连设备和无源元件性能标准第022-02部分：C类受控环境用尾纤和跳线端接的多模光纤连接器》的发布实施，为C类受控环境下多模光纤连接器的性能评价提供了统一、科学、可操作的技术依据。本标准的修订充分反映了当前多模光纤连接器技术的发展水平和产业应用需求，具有以下显著特点：体系性强。标准在IEC61753系列框架下，与总规范和同系列其他部分保持了良好的协调一致性，构建了完整的性能评价体系。指标科学合理。标准中规定的技术指标综合平衡了技术先进性、产业可行性和应用适用性，既体现了对高性能产品的引导作用，也兼顾了产业链各环节的实际承受能力。方法可操作。标准采用的试验方法均来源于成熟的IEC61300系列标准，具有明确的试验步骤和判定准则，便于各相关方统一实施。5.2展望参考文献[1]IEC61753-1:2023,Fibreopticinterconnectingdevicesandpassivecomponents-Performancestandard-Part1:Generalandguidanceforperfo