初探非預(yù)置光纖接續(xù)理論

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1、初探非預(yù)置光纖接續(xù)理論引言：隨著FTTH光纖到戶的大規(guī)模應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)光纖連接器（光纖快速接續(xù)連接器）的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，人們對(duì)光纖快速成端技術(shù)的探討也逐步深入，目前分預(yù)置光纖接續(xù)理論和非預(yù)置光纖接續(xù)理論兩大派系，而預(yù)置光纖接續(xù)產(chǎn)品從二十世紀(jì)初就有了，主要代表廠家有美國(guó)3M、康寧，日本住友、藤倉(cāng)，當(dāng)時(shí)主要局限于光纖切割技術(shù)的瓶頸，現(xiàn)場(chǎng)光纖切割角度、表面缺陷等問(wèn)題，不能采用現(xiàn)場(chǎng)光纖的直接對(duì)接，所以大多企業(yè)一直使用預(yù)置光纖技術(shù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)連接器。2007年江蘇宇特推出的非預(yù)置光纖接續(xù)產(chǎn)品打破了這一傳統(tǒng)，將現(xiàn)場(chǎng)接續(xù)連接器的接續(xù)點(diǎn)設(shè)置插芯表面，依靠光纖切割刀的技術(shù)進(jìn)步以及自主研發(fā)的：“現(xiàn)場(chǎng)光

2、纖表面處理技術(shù)”，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)光纖切割表面直接與普通連接器預(yù)研磨光纖球面連接，達(dá)到良好的接續(xù)效果。隨后，深圳日海、南京普天都先后推出了此類產(chǎn)品，并把非預(yù)置光纖接續(xù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)列入現(xiàn)在正在審定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；2010年日本NTT等公司對(duì)現(xiàn)在通行的現(xiàn)場(chǎng)連接器中的MACHNINGGEL提出質(zhì)疑，展示了“光纖包層進(jìn)行CHAMFER成形研磨技術(shù)”，并推出非預(yù)置接續(xù)技術(shù)產(chǎn)品。在這里我們初步探討一下非預(yù)置光纖接續(xù)理論，揭示其內(nèi)在機(jī)理和接續(xù)特點(diǎn)，為深一步研究其理論提供參考，為提高FTTH光纖鏈路的可靠性，減少ODN鏈路的后續(xù)維護(hù)提供技術(shù)的可行性。一、非預(yù)置光纖接續(xù)理論定義：非預(yù)置光纖接續(xù)理論是指現(xiàn)場(chǎng)

3、接續(xù)連接器的接續(xù)點(diǎn)設(shè)置插芯表面；現(xiàn)場(chǎng)光纖切割表面與普通連接器預(yù)研磨光纖球面連接接續(xù)，在兩根光纖的活動(dòng)連接之間僅有一個(gè)連接點(diǎn)的成端技術(shù)。圖1非預(yù)置光纖接續(xù)理論產(chǎn)品示意圖參考資料：預(yù)置光纖接續(xù)理論定義：預(yù)置光纖接續(xù)理論是指現(xiàn)場(chǎng)接續(xù)連接器的接續(xù)點(diǎn)設(shè)置連接器內(nèi)部的V型槽中；預(yù)置光纖一端膠接在插芯中，另一端與現(xiàn)場(chǎng)光纖切割表面在V型槽中對(duì)準(zhǔn)、壓接，接續(xù)點(diǎn)中放置有折射率近似纖芯的導(dǎo)光材料-匹配液；預(yù)置光纖膠接在插芯中的一端在工廠研磨后，形成UPC或APC表面，與目標(biāo)連接器預(yù)研磨光纖球面連接接續(xù)，在兩根光纖的活動(dòng)連接之間有兩個(gè)連接點(diǎn)的成端技術(shù)。圖2預(yù)置光纖接續(xù)理論產(chǎn)品示意圖一、非預(yù)置光纖接

4、續(xù)理論機(jī)理：現(xiàn)場(chǎng)切割的光纖通過(guò)高精度的陶瓷插芯和光纖對(duì)中套管與普通連接器光纖對(duì)準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)切割的光纖被固定在快速連接器插芯后的V型槽中，現(xiàn)場(chǎng)光纖切割表面與普通連接器預(yù)研磨光纖球面通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)光纖微彈力變形緊貼，現(xiàn)場(chǎng)光纖切割表面需經(jīng)過(guò)表面處理，接續(xù)點(diǎn)間不用設(shè)置匹配液。普通連接器快速接續(xù)連接器圖3非預(yù)置光纖接續(xù)機(jī)理圖一、非預(yù)置光纖接續(xù)理論的光纖基礎(chǔ)：圖4光纖切面圖導(dǎo)光纖芯主要由具有高折射率的導(dǎo)光材料制成，材質(zhì)致密，純凈度高；光纖的包層由低折射率導(dǎo)光材料制成，包括階躍型和漸變型兩類，其包層甚至故意做成氣孔或其它結(jié)構(gòu)，以此降低折射率；光纖切割時(shí)，切割缺陷主要在包層區(qū)域，纖芯為斷裂面，表面十

5、分光潔，達(dá)到鏡面效果，遠(yuǎn)非研磨的效果可以比擬。研磨的表面，表面有無(wú)數(shù)小的磨痕。圖5光纖切面表面與研磨表面對(duì)比圖結(jié)論：平整的光纖切割的表面完全可以滿足光纖接續(xù)要求。一、非預(yù)置光纖接續(xù)理論3D的要求：光纖線路的連接成功取決于光纖物理連接的質(zhì)量，這個(gè)物理連接是非預(yù)置光纖接續(xù)連接器自身端面幾何尺寸，如果這個(gè)幾何尺寸沒有嚴(yán)格的控制，就談不上網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)久可靠連接。非預(yù)置光纖接續(xù)理論應(yīng)用在現(xiàn)場(chǎng)連接器中時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)光纖在連接器的狀態(tài)、位置有其特殊要求，也有一個(gè)3D標(biāo)準(zhǔn)要通過(guò)，UNIKITYT-2007為非預(yù)置光纖接續(xù)連接器規(guī)定了六個(gè)技術(shù)參數(shù)：光纖高度、纖面凹陷、孔徑間隙、同心偏差、曲率半徑和頂點(diǎn)

6、偏移。如果幾何尺寸不能達(dá)到要求，將面臨光學(xué)接續(xù)指標(biāo)劣化甚至光纖鏈路不通等風(fēng)險(xiǎn)，所以正確理解端面幾何尺寸是非常重要的。1.光纖高度光纖高度是光纖端面到插芯端面的距離。光纖高度這個(gè)指標(biāo)是用來(lái)衡量光纖與光纖的接觸，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)連接器和普通連接器適配時(shí)，光纖凹陷會(huì)形成光纖接觸間的空氣間隔，發(fā)生菲尼爾反射現(xiàn)象，插入損耗變大，回波損耗變?。ń^對(duì)值）；光纖凸出過(guò)高會(huì)增大光纖間的壓力，增加光纖動(dòng)態(tài)疲勞，從而損壞光纖，或則將壓力傳遞到固定光纖的V型槽，從而破壞光纖的固定，影響性能的穩(wěn)定。2.纖面凹陷纖面凹陷是現(xiàn)場(chǎng)切割的光纖端面凹峰到凹谷的距離。纖面凹陷這個(gè)指標(biāo)也是用來(lái)衡量光纖與光纖的接觸，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)連

7、接器和普通連接器適配時(shí)，纖面凹陷會(huì)形成光纖接觸間的空氣間隔，改變插入和回波損耗。1.孔徑間隙孔徑間隙是指快速接續(xù)連接器陶瓷插芯的孔徑與現(xiàn)場(chǎng)光纖的差值。孔徑間隙這個(gè)指標(biāo)是用來(lái)衡量光纖與光纖接觸的重復(fù)一致性，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)連接器和普通連接器適配時(shí)，孔徑間隙過(guò)大會(huì)造成光纖適配的狀態(tài)的不穩(wěn)定，改變插入和回波損耗。2.同心偏差同心偏差是指快速接續(xù)連接器陶瓷插芯外徑與光纖通孔的同心度。同心偏差這個(gè)指標(biāo)是用來(lái)衡量光纖與光纖的接觸對(duì)準(zhǔn)度，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)連接器和普通連接器適配時(shí)，同心度不好會(huì)改變插入和回波損耗。3.曲率半徑曲率半徑是指插芯端面曲線的