光器件基础知识培训-无源部分.ppt

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1、光器件基础知识培训-无源部分一.连接器定义光纤连接器，俗称活接头，国际电信联盟（ITU）建议将其定义为“用以稳定地，但并不是永久地连接两根或多根光纤的无源组件”（CCITT第VI研究组1992年3月于日内瓦通过）。主要用于实现系统中设备间、设备与仪表间、设备与光纤间以及光纤与光纤间的非永久性固定连接，是光纤通信系统中不可缺少的无源器件。正是由于连接器的使用，使得光通道间的可拆式连接成为可能，从而为光纤提供了测试入口，方便了光系统的调测与维护；又为网路管理提供了媒介，使光系统的转接调度更加灵活。二.光纤连接器基本结构光纤连接器是

2、由三个部分组成的：两个配合插头和一个耦合管。两个插头装进两根光纤尾端；耦合管起对准套管的作用。另外，耦合管多配有金属或非金属法兰，以便于连接器的安装固定。二.光纤连接器基本结构三.光纤连接器的对准方式光纤活动连接器的对准（耦合）方式：将光纤穿入并固定在插头的支撑套管中，将对接端口进行打磨或抛光处理后，在套筒耦合管中实现对准。插头的支撑套管采用不锈钢、镶嵌玻璃或陶瓷的不锈钢、陶瓷套管等材料制作。插头的对接端进行研磨处理，另一端通常采用弯曲限制构件来支撑光纤或光纤软线以释放应力。耦合对准用的套筒一般是由陶瓷或金属等材料制成的两半合

3、成的、紧固的圆筒形构件做成的。为使光纤对得准，这种类型的连接器对插头和套筒耦合组件的加工精度要求很高，需采用超高精密铸模或机械加工工艺制作。四.光纤连接器的性能光纤连接器的性能，从根本上讲首先是光纤连接器的光学性能和物理性能；另外为保证光纤连接器的正常使用，还要考虑光纤连接器的互换（同型号间）性能、重复性能、机械性能、环境性能和寿命（即最大可拔插次数）。四.光纤连接器的性能光纤连接器的光学性能：介入损耗（或称插入损耗）是指因连接器的介入而引起传输线路有效功率减小的量值，对于用户来说，该值越小越好，两连接器任意连接的插入损耗IL

4、≤0.5dB。回波损耗（或称反射衰减、回损、回程损耗）是衡量从连接器反射回来并沿输入通道返回的输入功率分量的一个量度，其典型值应不小于25dB。在通信系统中反射的光信号进入光发射端机（激光器）会造成激光器振荡，产生功率及波长的漂移，给系统带来了噪声，增大了系统的误码机会；在CATV系统中光信号的反射现象产生传输信号的时间滞后，从而造成传输图像的重影和清晰度下降。四.光纤连接器的性能产生插入损耗的机理插入损耗定义为连接器的输出功率与输入功率比的分贝数,设输入功率为PI,输出功率为PO,.则此连接器的插入损耗为:IL=-10log

5、po/pi产生插入损耗的机理有两方面:1、光纤公差引起的固有损耗.主要由光纤制造公差,即纤芯尺寸、数值孔径、纤芯/包层同心度和折射率分布失配等因素产生。连接器PIPO四.光纤连接器的性能2、连接器加工装配引起的固有损耗.这是由连接器加工装配公差，即端面间隙、轴线倾角、横向偏移和菲涅尔反射及端面加工精度等因素产生的。四.光纤连接器的性能光纤连接器的物理性能：光纤连接器的基本原理是利用某种机械结构，使两个抛光的光纤端面精确对准并紧密接触，为了保证两根光纤的紧密接触，要求陶瓷插芯端面研磨成球面而非平面，这样有助于其中心的光纤相互接触

6、，另外光纤连接器对接时，借助弹簧施加一定压力，使陶瓷插芯的球端面发生轻微变形以保证两光纤端面的紧密接触。光纤连接器依端面形状分为PC（PhysicalContact）和APC（AngledPhysicalContact）两种，其中APC连接器的端面一般研磨成8°倾角。为了保证光纤的精确对接和紧密接触，和长期可靠性对光纤对接端面制定了：端面曲率半径、球面顶点偏心、光纤内缩/突出量APC角度和定位键角度几项指标四.光纤连接器的性能端面曲率半径（RadiusOfCurvature）指插针体凸球面的半径，曲率半径过大会使对接端面过于平

7、坦，降低了光纤的对准精度，使光学特性的测试重复性变差；如曲率半径过小，会造成连接器对接时应力过分集中于较小的接触面，应力过大会造成插针体端面变形严重，插针体与光纤之间的应力增大，造成光纤相对于插针端面的位置移动，产生光纤的凸出或内缩。四.光纤连接器的性能曲率半径参数：2.5mm直径插针PC端面曲率半径：R=10mm～25mm1.25mm直径插针PC端面曲率半径：R=7mm～25mm2.5mm直径插针APC端面曲率半径：R=5mm～15mm1.25直径插针APC端面曲率半径：R=5mm～12mm四.光纤连接器的性能球面顶点偏心（

8、ApexOffset）定义为插针凸球面球心与插针体轴心之间的距离。偏心过大不仅会对连接器的光学性能造成不良影响，还会增加系统的误码概率顶点偏移参数：L=0～50μm四.光纤连接器的性能光纤内缩/突出（UnderCut/Protrusion）指光纤端面与插针端面的距离光纤端面凸