基本介紹
- 中文名：光纖連線器
- 外文名：optical fiber connector
- 結構形式：FC、SC、ST、LC
- ST連線器：布線設備端
- 特點：套用廣泛，品種繁多
- 定義：光纖與光纖進行可拆卸連線的器件
- FC：Ferrule Connector
基本介紹,分類,一般結構,性能,連線步驟,國內情況,
基本介紹
用於光纖間可重複插拔的連線器件，也稱光纖活動接頭。主要性能參數（及典型值）有：插入損耗（<0.5dB）、插拔重複性及連線器間的互換性（變化量500次）等。用於大容量高速傳輸系統時，還要求反射小。
分類
介紹
光纖連線器按傳輸媒介的不同可分為常見的矽基光纖的單模和多模連線器，還有其它如以塑膠等為傳輸媒介的光纖連線器；按連線頭結構形式可分為：FC、SC、ST、LC、D4、DIN、MU、MT等等各種形式。其中，ST連線器通常用於布線設備端，如光纖配線架、光纖模組等；而SC和MT連線器通常用於網路設備端。按光纖端面形狀分有FC、PC（包括SPC或UPC）和APC；按光纖芯數劃分還有單芯和多芯（如MT-RJ）之分。光纖連線器套用廣泛，品種繁多。在實際套用過程中，我們一般按照光纖連線器結構的不同來加以區分。以下是一些常見的光纖連線器：
光纖連線器對接原理
光纖連線器對接原理FC型光纖連線器
這種連線器最早是由日本NTT研製。FC是Ferrule Connector的縮寫，表明其外部加強方式是採用金屬套，緊固方式為螺絲扣。最早，FC類型的連線器，採用的陶瓷插針的對接端面是平面接觸方式（FC）。此類連線器結構簡單，操作方便，製作容易，但光纖端面對微塵較為敏感，且容易產生菲涅爾反射，提高回波損耗性能較為困難。後來，對該類型連線器做了改進，採用對接端面呈球面的插針（PC），而外部結構沒有改變，使得插入損耗和回波損耗性能有了較大幅度的提高。
SC型光纖連線器
這是一種由日本NTT公司開發的光纖連線器。其外殼呈矩形，所採用的插針與耦合套筒的結構尺寸與FC型完全相同。其中插針的端面多採用PC或APC型研磨方式；緊固方式是採用插拔銷閂式，不需旋轉。此類連線器價格低廉，插拔操作方便，介入損耗波動小，抗壓強度較高，安裝密度高。
ST和SC接口是光纖連線器的兩種類型，對於10Base-F連線來說，連線器通常是ST類型的，對於100Base-FX來說，連線器大部分情況下為SC類型的。ST連線器的芯外露，SC連線器的芯在接頭裡面。
雙錐型連線器（Biconic Connector）
這類光纖連線器中最有代表性的產品由美國貝爾實驗室開發研製，它由兩個經精密模壓成形的端頭呈截頭圓錐形的圓筒插頭和一個內部裝有雙錐形塑膠套筒的耦合組件組成。DIN47256型光纖連線器這是一種由德國開發的連線器。這種連線器採用的插針和耦合套筒的結構尺寸與FC型相同，端面處理採用PC研磨方式。與FC型連線器相比，其結構要複雜一些，內部金屬結構中有控制壓力的彈簧，可以避免因插接壓力過大而損傷端面。另外，這種連線器的機械精度較高，因而介入損耗值較小。
MT-RJ型連線器
MT-RJ起步於NTT開發的MT連線器，帶有與RJ-45型LAN電連線器相同的閂鎖機構，通過安裝於小型套管兩側的導向銷對準光纖，為便於與光收發信機相連，連線器端面光纖為雙芯（間隔0.75mm）排列設計，是主要用於數據傳輸的下一代高密度光纖連線器。
LC型連線器
LC型連線器是著名Bell（貝爾）研究所研究開發出來的，採用操作方便的模組化插孔（RJ）閂鎖機理製成。其所採用的插針和套筒的尺寸是普通SC、FC等所用尺寸的一半，為1.25mm。這樣可以提高光纖配線架中光纖連線器的密度。當前，在單模SFF方面，LC類型的連線器實際已經占據了主導地位，在多模方面的套用也增長迅速。
MU型連線器
MU（Miniature unit Coupling）連線器是以使用最多的SC型連線器為基礎，由NTT研製開發出來的世界上最小的單芯光纖連線器，。該連線器採用1.25mm直徑的套管和自保持機構，其優勢在於能實現高密度安裝。利用MU的l.25mm直徑的套管，NTT已經開發了MU連線器系列。它們有用於光纜連線的插座型連線器（MU-A系列）；具有自保持機構的底板連線器（MU-B系列）以及用於連線LD/PD模組與插頭的簡化插座（MU-SR系列）等。隨著光纖網路向更大頻寬更大容量方向的迅速發展和DWDM技術的廣泛套用，對MU型連線器的需求也將迅速增長。
MC連線器
2012年國內通訊公司自主研發了一款比LC連線器體積更小，密度更高的MC連線器。日海MC光纖活動連線器是一種高密度單芯光纖活動連線器，適用於各種高密度場合，如大容量中心機房和高密度數據中心。 MC光纖活動連線器密度高，在相同的空間內最高可達到LC連線器的兩倍，堪稱世界體積最小、密度最高的一款連線器。
主要參數：
MC/UPC | |
插入損耗(典型) | ≤0.30dB |
插入損耗(隨機) | ≤0.50dB |
回損 | ≥40dB |
MC/APC | |
插入損耗(典型) | ≤0.30dB |
插入損耗(隨機) | ≤0.50dB |
回損 | ≥60dB |
其它
光纖連線器也可指 FICON——FIber Connector1998年和G5伺服器一起推出的IBM大型主機通道。它以光纖通道標準為基礎，將ESCON的半雙工17MB/s傳輸率提高到了全雙工100MB/s。每條FICON通道最高可以支持每秒4000次I/O操作，相當於8條ESCON通道。
一般結構
光纖連線器的主要用途是用以實現光纖的接續。已經廣泛套用在光纖通信系統中的光纖連線器，其種類眾多，結構各異。但細究起來，各種類型的光纖連線器的基本結構卻是一致的，即絕大多數的光纖連線器的一般採用高精密組件（由兩個插針和一個耦合管共三個部分組成）實現光纖的對準連線。
這種方法是將光纖穿入並固定在插針中，並將插針表面進行拋光處理後，在耦合管中實現對準。插針的外組件採用金屬或非金屬的材料製作。插針的對接端必須進行研磨處理，另一端通常採用彎曲限制構件來支撐光纖或光纖軟纜以釋放應力。耦合管一般是由陶瓷、或青銅等材料製成的兩半合成的、緊固的圓筒形構件做成，多配有金屬或塑膠的法蘭盤，以便於連線器的安裝固定。為儘量精確地對準光纖，對插針和耦合管的加工精度要求很高。
性能
光纖連線器的性能，首先是光學性能，此外還要考慮光纖連線器的互換性、重複性、抗拉強度、溫度和插拔次數等。
（1）光學性能：對於光纖連線器的光性能方面的要求，主要是插入損耗和回波損耗這兩個最基本的參數。
插入損耗（InsertionLoss）即連線損耗，是指因連線器的導入而引起的鏈路有效光功率的損耗。插入損耗越小越好，一般要求應不大於0.5dB。
回波損耗（ReturnLoss,ReflectionLoss）是指連線器對鏈路光功率反射的抑制能力，其典型值應不小於25dB。實際套用的連線器，插針表面經過了專門的拋光處理，可以使回波損耗更大，一般不低於45dB。
（2）互換性、重複性
光纖連線器是通用的無源器件，對於同一類型的光纖連線器，一般都可以任意組合使用、並可以重複多次使用，由此而導入的附加損耗一般都在小於0.2dB的範圍內。（3）抗拉強度
光纖連線器
光纖連線器對於做好的光纖連線器，一般要求其抗拉強度應不低於90N。
（4）溫度
一般要求，光纖連線器必須在-40oC~+70oC的溫度下能夠正常使用。
（5）插拔次數
使用的光纖連線器基本都可以插拔l000次以上。
標註解讀： 在表示尾纖接頭的標註中，我們常能見到“FC/PC”、“SC/PC”等，其含義如下：
“/”前面部分表示尾纖的連線器型號，說明見前述。 “/”後面表示光纖接頭截面工藝，即研磨方式。 光纖連線器端面接觸方式有PC、UPC、APC型三種。 <圖略> PC——Physic Contact，原意是物理接觸的意思，插針體端面為物理端面；UPC——Ultra Physical Contact，插針體端面為超級物理端面；APC型——Angled Physical Contact，插針體端面為角度物理端面；三者的區別除了物理不一樣以外，還有回波損耗，即反射損耗（性能）不一樣。PC<UPC<APC。多模光纖沒有APC型。 "PC”在電信運營商的設備中套用得最為廣泛，其接頭截面是平的。 "UPC”的衰耗比"PC”要小，一般用於有特殊需求的設備，一些廠家光連線設備內部跳線用的就是FC/UPC，主要是為提高設備自身的指標。 "APC”多用在廣電和早期的CATV系統中，因為APC採用了帶傾角的端面，可以改善電視信號的質量，主要原因是電視信號是模擬光調製，當接頭耦合面是垂直的時候，反射光沿原路徑返回。由於光纖折射率分布的不均勻會再度返回耦合面，此時雖然能量很小但由於模擬信號是無法徹底消除噪聲的，所以相當於在原來的清晰信號上疊加了一個帶時延的微弱信號，表現畫面上就是重影。尾纖頭帶傾角可使反射光不沿原路徑返回。一般數位訊號一般不存在此問題。
光纖連線器的性能
光纖連線器的性能連線步驟
1、光纖快速連線器是一種極具創新性的現場端接連線器，它內部包含工廠預裝的光纖、預研拋的陶瓷插芯以及一個機械接續機制。
2、端接時只需將引入光纖或室內光纖插入到該機械接續機制即可，無需藉助其他工具，端接過程只要2分鐘左右，大大節省了安裝時間。
3、光纖快速連線器內部的插芯和端面都在出廠前經過了預研磨和預拋光，機械接續機制位於插芯的末端，用來固定插入的光纖。
4、機械接續機制主要由V型槽和夾持元件組成；當需要插入光纖時，用楔形夾打開V型槽，方便光纖順利插入。
5、當光纖插入到V型槽並固定後，從V型槽中拔出楔形夾即可。
國內情況
當前，隨著國內通信事業的不斷發展，光纖通信已步入實用化階段，且套用的範圍越來越廣。我國對於光通信系統中所用的光纖連線器，或是使用進口連線器，或是以進口的陶瓷套管和外圍金屬件等所謂“散件”在國內進行組裝，或是根據所引進國外技術和關鍵設備進行生產，主要是FC型光纖連線器。鑒於此種情況，筆者建議如下。
（1）標準化問題
國際上光纖連線器產品的型號和標準都比較多，引進和使用時如不加以限制，勢必會產生混亂，為維護和管理工作帶來不便。據介紹，在這方面美、日、德、法等國已有了國家標準，並為IEC所認可；我國在這方面也有類似的規定。建議將此類規定作為技術規範或入網要求等技術檔案中的一項內容以國家標準的方式加以公布。
（2）兼容性問題
由於通信是一項系統工程，因此建議用戶在訂貨時，應考慮光傳輸設備、光附屬設備、光測試儀表等項所用光纖連線器的兼容性。在不影響系統性能的基礎上，應儘可能使將訂購的儀表設備與已有設備儀表的光纖連線器的型號一致。如不能滿足，則應考慮使用時可能出現的問題，並訂購或準備相應的轉接法蘭或轉接線。
（3）生產與使用問題
就生產而言，建議國家指導有關光纖連線器的生產廠家根據有關規定並結合國內現有及使用情況，統一以一種核心元件為基礎（如Φ2.5mm的插針及相應的套筒）開發研製符合國情、適應需要的產品。
就使用而言，建議用戶應根據自己的實際情況，選擇適用的光纖連線器。在滿足系統要求的前提下，充分考慮性能、價格和發展等方面的關係，努力降低成本，擴大使用範圍。在未來光纖用戶網和高速區域網路中，價格和硬體升級等問題可能會更加突出，用戶更需就性能、價格和發展等方面進行綜合考慮。
