1、用光纤放大镜检查光纤连接器一引言我们可以使用光纤放大镜来检查光纤连接器的插针端面，从而迅速判断出该连接器的插入损耗是高还是低，是否需要重新研磨。采用这种方法，只需要几秒钟的时间，就可以初步断定该连接器的质量是否符合要求。比使用仪器仪表测出该光纤连接器的具体的插入损耗值，然后再判断其质量是否符合要求，大大缩短了时间，提高了效率。二测试用器材采用光纤放大镜检查光纤连接器插针端面，我们至少需要下列器材：(1)200 倍或 400 倍的光纤放大镜（根据要检查的连接器类型选配适当的适配器）；(2)纯酒精和镜头纸（无毛软纸）；(3)光源(我们这里采用白炽灯泡代替)；三测试步骤检查的主要步骤如下：(1)去掉
2、要检查的连接器一端的防尘帽；(2)把连接器插入放大镜的适配器中；(3)如果在放大镜视野内不能看到插针端面，则调整放大镜的位置调整旋钮，直到插针端面的图形全部进入视野内；(4)调整放大镜的焦距到合适位置，使得插针的端面图形达到最清晰；(5)检查插针端面，对于研磨效果很好的连接器。其端面应该是圆形的，很光洁，光纤芯与插针的端面齐平，并呈现同心圆环形状；如果端面有灰尘（或瑕疵），则用镜头纸（无毛软纸）沾纯酒精擦拭，直到表面没有灰尘（或可以看到清晰的瑕疵）；(6)去掉连接器另一端的防尘帽，并使该端的插针对准白炽灯泡，在我们刚刚检查过的连接器端可以看到光亮，否则，该连接器的光缆有折断的地方；(7)重复上
3、述步骤，再检查一次，将会看到纤芯非常亮的插针端面图，有可能发现较小的瑕疵；(8)调换连接器的两端，重复上述步骤，检查另外一个端面；(9)用标签标出存在问题的连接器端，采用适当的方法，或研磨或重新装配连接头，然后重复上述步骤进行检查。四测试结果分析在使用光纤放大镜对光纤连接器进行上述检查的时候，我们可以看到研磨效果很好的光纤连接器插针端面应该具有的图形特征，也可以看到具用各种不同瑕疵的连接器的端面图形特征。根据我们看到的各种不同的图形，结合我们的分析，可以采取相应的改进措施，以保证连接器的质量。建议使用至少 200 倍（最好是 400 倍）的光纤放大镜进行检查。为了检查的准确，一定在使用和不使用
4、白炽灯泡两种情况下都用放大镜检查连接器端面。对照两种情况下看到的端面图形，可以更好的判定是否存在瑕疵。对于研磨效果很好的连接器，我们不需要做任何额外的处理，就可以直接使用仪器仪表进行后续的测试。如果连接器的瑕疵比较明显（需要根据经验来判断），它的损耗很可能比较高，超出了可以接受的技术指标要求的范围，我们可以直接判定质量有问题。但对于瑕疵较小的连接器，其损耗也可能在要求的范围之内，则需要我们采用仪器仪表进行实际测试来确定。如何判定连接器研磨效果是否“好”呢？如果连接器的插针端面和纤芯都是圆形的、光洁的，同时光纤纤芯与插针端面齐平，同心度很好，则是“好的”，没有瑕疵的。理想的连接器端面。如果一个连
5、接器看起来“不好”的话，则其中心或者不是圆形的，或者不是光洁的，或者同心度偏差较大，或者是存在其他瑕疵。例如，如果光纤有部分断裂的话，其纤芯将不是完整的圆形。 最严重的情况是，我们在放大镜下看不到纤芯的清晰的轮廓，该现象我们称之为“碎片”。以上简单介绍了如何判定一个连接器是“好”还是“不好”。由于影响光纤连接器品质的因素比较多，而且不同的因素，对连接器品质的影响程度也不一样。下面，笔者结合自己在实际生产和检查过程中积累的经验，对各种因素造成的连接器品质缺陷及其改正措施加以简单的分析，以供大家探讨：研磨不彻底而产生的划痕；当研磨不彻底时，在连接器的纤芯和涂覆层上有平行的长(直)划痕。对于接触式的
6、连接器（如 ST、SC、FC、D4、FDDI 和 ESCON 等），可以在 1um 或更细的研磨纸上继续研磨来消除该类型划痕。对于非接触式连接器(如 SMA、Biconic 和 mini-BNC 等)，可能就无法消除了。当然对于非接触式的连接器，如果在粗研磨纸上研磨次数较少的话，可以调整插针长度，继续研磨，通常可以消除划痕；如果已经在粗研磨纸上研磨过多的话，插针长度已经达到要求值，就无法再研磨了（如 SMA 连接器）；或再研磨的话，插针长度就变得较短(如 Biconic 连接器)，导致产生较大的空气间隙，结果损耗就会大。研磨过程中，研磨纸上有脏物；研磨纸上有脏物而产生的划痕与研磨不到位产生的划
7、痕外观不一样。由于脏物而产生的划痕与由于研磨不到位产生的划痕相比，一般比较单一，比较粗，并在纤芯和涂覆层都存在。对于采用金属或聚脂材料的插针，可以通过重新研磨来消除该类型划痕；而对于陶瓷插针，一般不容易重新研磨。在使用过程中产生的划痕；在使用过程中产生的划痕，一般是点状（一些黑点），或者是一条较短的线状。可以用无毛软纸沾酒精擦拭或在细研磨纸上研磨几下，来试着消除该类型的划痕。研磨过程中，研磨纸上有残留的砂粒而造成划痕；对某些研磨纸，在研磨过程中，可能由于掉砂而在纤芯上残留有研磨砂粒。这些砂粒可以用无毛软纸沾酒精擦掉，也可以在 0.3um 或 0.5um 的研磨纸上研磨几次来去掉。纤芯有裂纹；光
8、纤裂纹的特点是：一部分区域有缺陷，而另外的区域很好。在切割光纤凸头时，如果光纤割刀(笔)没有调整好力度和角度的话，很容易产生纤芯裂纹。这需要我们在切割光纤凸头时严格按照工艺要求操作。纤芯沾有灰尘；连接器表面的灰尘(污点)很容易判断，其特点非常醒目(体积较大)。只要我们用无毛软纸沾酒精擦拭就可以去掉该“污点”了。切割光纤余长(凸头)时没有切割好；在研磨之前，我们切割光纤的凸头时如果用力过大，很容易弄折光纤，这需要我们根据自己的习惯和光纤的质量调整光纤割笔的角度和用力。在研磨之前，我们一般都对切割过的光纤凸头，进行预研磨（用小研磨纸片轻轻的打磨，直到在胶粒之上看不到纤芯），这时如果用力过大，也容易
9、弄折光纤，所以要求把小研磨纸片弯成“U”形，轻轻的用力研磨。如果预研磨不彻底，在胶粒之上仍留有光纤凸头，则在把连接器插针插入研磨器具中时，也容易弄折光纤。在用粗研磨纸进行研磨时，一开始用力过大，也可能弄折光纤，应该先不要用力，只凭借连接头自身的重力，轻轻的研磨几圈，然后再慢慢的施加外力进行研磨。纤芯出现“碎片”；出现纤芯“碎片”现象，主要有三个原因：(1)原因之一：环氧树脂胶没有完全凝固就开始研磨。如果环氧树脂胶还没有完全凝固，就开始研磨的话，将会造成连接器插针端面呈现出不规则的形状，看起来就象是蒙了一层薄纱似的。我们可以在研磨之前，通过观察连接器端面上的环氧树脂胶的颜色，来简单判断是否胶已经
10、完全凝固。例如，对于 353ND 胶，没有凝固时呈现无色（透明色），完全凝固后呈现褐色。环氧树脂胶没有完全凝固的现象，是比较罕见的。其原因在于加热的时间太短，或加热的温度太低或着你所使用的环氧树脂胶已经失效了。(2)原因之二：研磨时胶粒沾在了纤芯上。这需要我们分别用粗研磨纸和细研磨纸继续研磨几圈，一般情况下，都可以减轻甚至完全消除其症状。(3)原因之三：来自研磨时的水渍或擦拭插针的酒精中的水渍。我们可以用无毛软纸沾纯酒精擦去水渍，也可以在 0.3um 或 0.5um 的研磨纸上轻轻研磨 3 到 5 圈。“碎片”现象可以通过在粗研磨纸（12 到 15 微米）和 1 微米的细研磨纸上研磨来消除。首
11、先，在粗研磨纸上研磨，直到在放大镜中看起来纤芯的轮廓已经很清晰。然后再用细研磨纸研磨。一般都可以消除或减轻“碎片”。以上，笔者结合自己的实际经验，简单介绍了如何采用光纤放大镜来检查光纤连接器，并结合对检查结果的分析，提出了对存在各种瑕疵的光纤连接器的补救措施，所有这些，都有利于我们提高光纤连接器的品质。但是，我们必须牢记，严格按照光纤连接器的组装工艺要求操作，才能从根本上提高光纤连接器的质量。光纤连接器端面的 3D 干涉仪检测技术日期: 2004 年 10 月 22 日 来源: 阅读次数: 2857 光纤通信FTTH 全面推进 PON 全球光纤宽带发展主流看法 光网络技术发展与展望 原材料本地
12、化 新工艺路线 数据中心设计新概念 - 数据中心创新解决方案 展讯通信公司选择 Veri 康宁科学家因发明 Clea 光纤技术的摩尔定律终结了 下一代宽带网数字流媒体 富士写真光机株式会社 葛宗涛等 原著SENKO 扇港先进光器件 W.WONG 编辑1，前言随着网络应用的扩大和网络情报流量的急速增加，公共网及局域网对网络带宽的要求越来越高，光纤通信网络已经成为现代通讯网络最基础的一部分。光通讯市场 2004 年已经出现了明显的复苏迹象。光通信需要大量的光纤连接器。今天的光纤连接器制造技术有以下趋势：性能明显提高，先进测试制造技术应用越来越普及，竞争也更激烈。比如 UPC 单模连接器的回损(Re
13、turn Loss), 最先只要求 45dB 甚至更低, 而今大部分客户要求 55dB 以上；对插损(Insertion Loss) 的要求也由最先的最大 1dB，到 0.5dB, 再到 0.3dB，甚至 0.1dB 以下。又比如连接器端面 3D 几何参数的检测，以前很少有客户要求对其进行控制。现在越来越多的客户，特别是大部分国外客户都要求对研磨后的连接器端面进行 3D 几何参数的抽检，甚至全检。3D 端面干涉检测仪在两年之前，在中国还只有少数厂家使用。而今 3D 端面干涉检测仪正在迅速普及，相当多的国内厂商已经购买或正在考虑购买，以提高产品质量和企业的竞争力。要控制光纤连接器的几何参数，选择
14、适当的端面检测仪器是关键。本文以日本富士写真光机株式会社开发的 FS-05 光纤连接器端面检测干涉仪为例，介绍连接器端面几何参数的检测原理。FS-05 光纤连接器端面检测干涉仪由著名的光器件供应商 SENKO (扇港) 进行销售并提供技术支持。2常见的光纤连接器检测参数3光纤连接器端面 3D 干涉检测仪的检测原理（1）干涉仪及干涉条纹的解析评价光纤连接器端面的球面半径和光纤高度，首先必须测量连接器端面的形状。干涉仪具有测量精度高，速度快，成本低等优点，是测量表面形状的一个有效手段。图 3.是光纤连接器端面检测干涉仪的系统概要。由光源射出的光线经半透镜反射到米罗干涉物镜后，光线聚焦于被检测光纤连
15、接器的端面，经端面反射后与米罗干涉物镜的反射面反射的光线一同透过半透镜，成像于 CCD 摄像头。这时在 CCD 摄像头上可以观察到干涉条纹。CCD 摄像头测得的图像经图像卡传送到计算机进行解析处理。就可以得到我们所需要的测量结果。由计算机经过控制卡及控制回路控制的 PZT(压电陶瓷组件)用于移动米罗干涉物镜以产生位相移动。解析干涉条纹可以应用傅立叶变换法 2，3，4,也可以应用位相移动法 5，6。傅立叶变换法具有简单，快速，低成本等优点，但精度较低，一般用于简易型测量仪。对于光纤连接器端面形状的测量，一般采用解析精度较高的位相移动法。必须指出的是位相连接是一个比较复杂的过程。选择不同的位相连接
16、算法，计算速度和安定性将会不同。（2）载物台的倾斜调整载物台的倾斜调整是一项关键技术。如果载物台的倾斜调整精度不高，将极大地影响球面顶点网上调查 本网自 2002 年起，与光电产品世界、激光产品世界一直致力于光电产品界的商家提供优质、及时、便捷的服务，为了向广大用户提供更全面、更专业、更贴心的内容，我们启动了本次网上调查，旨在通过您的意见和建议，给我们以鞭策和改进！ 展会索引 FOE 光纤光缆展(1.22-1.24 日本)第 30 届美国光电光纤通讯研讨会及展览会(05.03.08-10)第十届中国国际激光及光电子产品展览会(05.03.15-17)中国国际光通信和光电子研讨会(05.05.2
17、8-30)第四届中国武汉国际光电子信息技术博览会(05.06.07-09)第七届中国国际光电博览会(05.09.06-09)第五届中国( 上海) 国际激光及光电子产品展览会(05.12)偏心，APC 角度及定位键角度的测量精度。图 4 为倾斜调整和球面顶点偏心测量精度的关系概要。如图 4（a）所示，当载物台倾斜调整完整时，干涉仪光学系统的光轴将与被测定光纤连接器的插芯的中心轴平行。此时，旋转被测定光纤连接器时，光纤连接器端面的球面顶点（环形干涉条纹的中心如 A 点或 B 点）将绕光纤的中心 O 点旋转，构成一个以 O 点为中心的圆。测定的顶点偏芯值 OA 或 OB 将与实际的顶点偏芯相同。也就
18、是说，无论旋转光纤连接器到什幺角度，测定的顶点偏芯值的变化将不会太大。相反，如图 4（b）所示，当载物台倾斜调整不完整时，干涉仪光学系统的光轴将会与被测定光纤连接器的插芯的中心轴交叉成一个角度。此时，旋转被测定光纤连接器时，光纤连接器端面的球面顶点（环形干涉条纹的中心如 A 点，B 点，C 点或 D 点）会绕一个与光纤的中心 O 不相同的中心 O*旋转，构成一个以 O*为中心的圆。显然，在不同位置测量的顶点偏芯值 OA，OB 或 OC 将与实际的顶点偏芯 OD 不相同。也就是说，旋转光纤连接器后，测定的顶点偏芯值将会有很大的变化。从这个现象也可以得到一个检验载物台倾斜调整是否完整的方法。即，旋
19、转光纤连接器，依次测定顶点偏芯值，如果测定的顶点偏芯值变化不大，则载物台倾斜调整是完整的。反之，则载物台倾斜调整是不完整的。为了提高载物台倾斜的调整精度，富士写真光机株式会社开发了一种高精度，操作简单的载物台倾斜调整技术（已申请多国专利）7,8，可以达到大大高于一般调整方法的调整精度。（3）测量再现性测量再现性对光纤连接器端面检测仪的测量精度有很大的影响。以顶点偏心为例，目前，绝大部分厂商生产的光纤连接器端面检测仪的测量再现性精度大约在5m 附近。这些数据可以从各厂家的网页方便的查到。有的厂家以测量再现性的标准偏差 来衡量。按照误差理论的计算方法，此时的测量再现性最大误差可达3，大约也在6m
20、附近。一般不可能要求测量仪器的测量精度高于测量再现性精度。所以再现性精度是判定测量仪器的测量精度最重要指标之一。光纤连接器端面检测仪的测量再现性精度主要由光纤连接器端面检测干涉仪的测量再现性精度（由 PZT 的位相移动精度，CCD 摄像头的精度和图像卡的 A/D 转换器的精度，测量电路的噪声，测量环境，如振动，温度的变化决定），以及载物台光纤连接器固定夹具的定位精度来决定。此外，一般由于光纤连接器插入固定夹具的旋转方向角度的不确定性（除 APC 光纤连接器），载物台的倾斜调整精度也会影响测量再现性精度。对于干涉仪的测量再现性，可以固定光纤连接器于载物台的固定夹具上，在不拔出光纤连接器的状态下反
21、复进行测量。然后，对测量的数值进行处理，从而评价干涉仪本身的测量再现性。一般来说，基于现代干涉仪测量技术和干涉条纹解析技术而开发的干涉仪具有很高的测量再现性。不过，由于光学设计及光路布置不当，有些厂家的干涉仪对振动很敏感，从而影响干涉仪的测量再现性精度。对于光纤连接器固定夹具的定位精度，可以多次插入/拔出被测光纤连接器，对同一光纤连接器反复进行测量。然后，对测量的数值进行处理，从而评价光纤连接器固定夹具的定位精度。必须指出的是，由于大多采用某种标准器，如标准光纤连接器来进行载物台的倾斜调整，载物台的倾斜调整精度也会受到固定夹具的定位精度的影响，因此，提高固定夹具的定位精度是提高整个光纤连接器端
22、面检测仪的测量精度的关键。为了提高固定夹具的定位精度，富士写真光机株式会社开发了一种高精度，操作简单，可靠性高的光纤连接器固定夹具（已申请多国专利），应用这种夹具，我们得到了极高的测量再现性（最大再现性误差不超过2m），大大高于其它产品的传统定位方法的定位精度。4测量实验按照以上原理，我们以富士写真光机株式会社所开发的 FS-05 光纤连接器端面检测仪为例进行了下列测量实验，以检验光纤连接器端面检测仪的重要性能指标-再现性误差。（1）对干涉仪进行倾斜调整(校正)（2）检验再现性误差:再现性误差分两种，一种为多次(一般为 10 次)插入/拔出被测连接器并旋转 45 度测量而得到的再现性误差，另一
23、种为在连接器固定的状态下连续多次测量而得到的再现性误差，这两种再现性误差都列于表 3 中.如表所示, FS-05 干涉仪具有很高的测量再现性。 经实验验证， FS-05 测量仪具有以下特点： 采用三次元非接触位相变调干涉测量方法，极高的测量精度高，速度快。 具有极高的测量再现性，特别是顶点偏心测量的最大再现性误差为其它产品的 1/21/3。 具有高性能，低价格的特点，操作简单，经济实用。 采用 LED 光源,仪器的能耗低,体积小，使用寿命长，维护方便。 测量可靠，安定，抗环境能力强，特别适用于在加工现场进行测量。 目前唯一具备中文操作界面的光纤干涉仪，极大地方便中国使用者。5结束语光纤端面检测
24、干涉仪是提高光纤连接器端面研磨技术，控制产品质量的一把利器。随着其普及及其它先进技术及设备的引进，将会进一步提高中国光纤连接器产品的质量，巩固中国作为光纤产品世界生产基地的地位。FS-05 光纤连接器端面检测干涉仪由著名的光器件供应商 SENKO (扇港) 进行销售并提供技术支持。从 MT 看光纤连接器发展现状及动向信息产业部电子第八研究所 程黎明摘 要：本文主要以藤仓为例，从 MT 连接器出发介绍光纤连接器业内新一代技术发展现状及动向。其中介绍了 SFF 趋势以及在这种趋势中占明显优势的几大连接器类型。关键词：MT 光纤连接器 SFF 趋势一、引言光纤光缆技术的发展使光纤离最终用户越来越近，
25、人们对较短链路的需求日益增大，连接器用量也大大增加。据预测未来 5 年内全球光纤连接器市场消费额将以 23的年增长率增长，到 2007 年消费额将达 19.6 亿美元。从日本光纤连接器的生产状况来说，99 年 1-12 月间累计生产金额 157 亿 9100 万日元，生产数量达 3196 万个（97 年月平均生产 216 万个，98 年 222 万个，99 年 266 万个），但仍供不应求。另一方面，用户通信网规模的扩大、WDM 的普及、TeleComDataCom 的光化乃至多媒体大容量信息处理设备的发展均推动着光缆向多芯、高密度方向深入发展，多芯光缆需要用多芯光连接器进行连接，正是因此，应
26、运而生的 MT 连接器在市场上拥有不断扩大的用户群并以日本光通信网为中心而被广泛应用于多种领域。目前世界各大公司均在加速开发 MT 系列连接器并积极投入市场。下面主要以藤仓公司为例对此加以介绍。二、 MT 技术MT 连接器是 NTT 公司为接续多芯带状光纤而开发出的、采用塑料套管的一种光连接器，具有优良的高密度安装能力且成本较低。在此基础上，NTT 提出了小型 MT 方案 AMP 提出了 MT-RJ 方案。此外，NTT 开发的 MPO、AMP 的MPX、USConec 的 MTP 及 Hirose 的 MD 等也属于该连接器系列。目前 NTTIE 着力改善该系列产品，其高精度标准（master
27、）连接器、低损耗 MT 连接器、迭层式多芯集中连接器、设备用 MBP 连接器均已进入实用阶段，他们还开发出了集中接续光波导与光纤的技术，重大技术成果是 MT 连接器经济化技术、带安全锁的小型 MT 连接器等。MT 连接器的基本机理是用两根导向销精密地在套管内确定好光纤位置，再用夹箍施压挟持住对接部分从而保持接续状态稳定。MT 套管大致分为四种：1）小型 MT 套管端面尺寸 W4.4mmH2.5mm，最大容纳 4 根光纤，其中光纤间隔0.75mm 的小型双芯套管已实际运用于 MT-RJ连接器（如下节所述）及 Mini-MPO 连接器，预计需求将会日益扩大。2）4 芯、8 芯类普通 MT 套管端面
28、尺寸 W6.4mmH2.5mm，最大容纳 12 根光纤。3）16MT 套管端面尺寸 W8.4mmH2.5mm，可按 0.25mm 间隔集中接续 16 根光纤。4）二维 MT 套管在端面尺寸 W6.4mmH2.5mm 或 W8.4mmH2.5mm 的 MT 套管内沿水平及垂直方向（从套管端面看光纤槽口为二维平面状排列，从粘合剂填充窗口看套管内部的光纤引入槽呈阶梯状排列）大致以 0.25mm 等间隔排列光纤槽，这样利用普通 W6.4mmH2.5mm MT 套管最大可容纳 60 根光纤，它还适用于MPO 连接器和 MPO 底板连接器，安装密度极高，其中 16 芯二维 MT 套管是普通16 芯 MT
29、套管安装密度的 1.3 倍，60 芯、80 芯二维 MT 连接器则是普通 12 芯 MT连接器安装密度的 5 倍。MT 连接器关键技术包括塑料成型套管、金属导向销、套管端面研磨抛光技术和检查技术等，对精度的要求极高。套管一般按照金属铸模结构采用传递模塑法或注入成型法，由模槽前方的 V 型槽确定及固定中心销位置而制造成型，二维 MT 套管则采用经加工好穴位的部件来确定中心销位置即采用基准洞穴方式定位成型（基准洞穴的位置精确度在 0.25m 以下）。在二维 MT 连接器方面，藤仓已开发出了 16 芯 MT 连接器（在导向销洞穴中心线上排列 8 纤槽口，垂直方向上再横向排列 8 纤，即 82）、24
30、 芯 MT 连接器（上下间隔 0.5mm、以导向销洞穴中心线为轴对称排列 2 行 12 纤槽口，即122）、60 芯 MT 连接器（在垂直方向上排列 5 行 12 纤槽口，即 125）及80 芯 MT 连接器（在 W8.4mmH2.5mm 端面上排列 5 行 16 纤槽口，即 165）。他们利用单模光纤进行了光学特性评估，发现这种连接器特性良好且与排列状态无关：16 芯、24 芯、60 芯及 80 芯连接器的平均接续损耗分别为0.23dB、0.23、0.25dB 和 0.346dB 左右；试验采用折射率匹配剂后平均反射衰减量约 50dB；采用夹箍接续法连续插拔 500 次后接续损耗变化0.2d
31、B 且端面无明显损伤在-4070温度循环试验中接续损耗变化0.2dB。另外，在 OFC99 会议上美国公司提出的在 MT 连接器内插入聚合物波导的方法值得一提，其波导长 1cm，锥形（taper），纤芯直径一端为5m，另一端 100m。利用这种方案可以仅通过转换聚合物波导、导向销和夹箍而充分运用现有 MT 技术来进行单模 MT 连接器与多模 MT 连接器的相连以及VCSEL 阵列与光纤阵列的连接。三、 SFF 趋势中的佼佼者 MT-RJ 技术1、SFF 趋势与 97 年 1-12 月相比，1998 年同期日本的光纤连接器生产数量增长了 3，但生产金额却降低了 12，单价大大降低，这固然有国际市
32、场激烈竞争的因素，但总的来说 98 年连接器行业最大焦点并非价格的降低，而是所谓的 SFF 浪潮。到 99 年日本光连接器市场回升乃至一片光明，可以说除 TeleCom、DataCom 光化影响外，SFF 连接器开始批量生产亦是市场推动力之一，功不可没。SFF（Small Form Factor）趋势：近年来以美国为中心，对下一代光接口 SFF化的呼声日益高涨，新式光纤连接器的研究开发相当活跃，尤以 97 年 TIA TR-41-8.1 评估中 5 种光连接器（具体方案有 LC、VF-45、MT-RJ、SCDC 和 OPTI-JACK，其中前三种较有前途）为起点，由于 TIA 与 EIA 无法
33、决定商业大楼布线标准 TIAEIA-568A 而暂搁置成“悬案”，此后各方案竞争激烈并出现了几种处于明显优势的连接器类型（将在下文给以叙述）。这种趋势覆盖光连接器和光收发信机，以双芯为标准单位，旨在大幅度减小目前使用广泛的网络双联式（duplex）SC 光收发信机的体积，并在这种与模块化插孔同等尺寸的截面上实现高密度光纤安装。目前已有不少搭载 MT-RJ 光连接器和光收发信机的网络机器相继问世，OFC99会议焦点展出了 LC 连接器、MT-RJ 和 VF-45 高密度光连接器、光收发信机以及相关研磨机和测试器等，AMP 也已开始出售 1.25Gbps 以太网光纤信道 MT-RJ光收发信机、10
34、BASE-FL 小型 MT-RJ 光收发信机并已着手开发系列（最高达10Gbps）超高速光收发信机。总而言之，SFF 已成为评将继续成为光纤连接器的强力发展方向。2、MT-RJ 连接器概述MT-RJ 起步于 NTT 开发的 MT 连接器，截面尺寸不到 SC 双联式光连接器的一半，带有与 RJ-45 型 LAN 电连接器相同的闩锁（latch）机构，通过安装于小型套管两侧的导向销对准光纤，为便于与光收发信机相连，连接器端面光纤为双芯（间隔 0.75mm）排列设计，是主要用于数据传输的下一代高密度光连接器。率先提倡 MT-RJ 的 AMP 已与 HP、藤仓、Siecor、USConec 五家公司结
35、成联合阵营共同推进 MT-RJ 事业，至 98 年 10 月止已有 30 多家网络机器、连接器相关厂商表明支持 MT-RJ，目前美国在这一领域处于相对优势。而藤仓作为供应 MT-RJ连接器套管最多的厂家，在业务上处于领先地位，是 MT-RJ 联合阵营的中心成员，它能生产除导向销之外的、由套管到外壳的整套 MT 系列连接器，目前正在开发连接软线、MT-RJ 吉比特以太网光收发信机，尤其在制造多模用 MT-RJ套管时，工艺由传统的传递模塑法转向使用热塑性材料（PPS）的注入成型法；批量生产能力明显提高。MT-RJ 连接器制造业中最主要的是树脂套管和金属导向销，此外，安装阶段的端面研磨也是主要课题之
36、一，普通 MT 连接器只需采用平面（flat）研磨和折射率匹配剂，而对 MT-RJ 来说，为使两光纤对准连接，必须使光纤突出于套管端面 2m 左右。人们经常选用 USConec、NTT-AT 或日本精工技研的研磨机进行处理。3、藤仓的 MT-RJ 连接器和可简易安装的 MT-RJ 连接器藤仓生产的 MT-RJ 光连接器端面经高精度研磨抛光成平面 PC 端面，不需折射率匹配液即能实现低损耗（在 SM 光纤上平均接续损耗 0.13dB；在 GI 光纤上平均0.02 dB）低反射（在 SM 光纤上反射衰减量 40dB 以上）连接，光纤物理接触可靠。SM 光纤 MT-RJ 连接器在插拔 500 次后接
37、续损耗变化（0.12dB；在-4085温度环境下接续损耗变化0.05dB。由于实现低损耗轴心偏移要尽量减小套管上的光纤孔偏心量以及导向销与导向销穴之间的间隙，他们在平均光纤孔偏心量小于 0.25m 的套管铸模上严格制出小型双芯套管，再通过合理设计连接器端面形状（减少加工变质层的生成），能最终制成平均接续损耗0.1dB，反射衰减量50dB 的高质量 MT-RJ 连接器。此外，藤仓还开发出了能进行简易装配的 MT-RJ 光连接器，在套管上设计有多芯机械接头，插头部分 mini-MT 套管内还设有端面已经 PC 研磨抛光好的光纤。具体安装顺序为对光纤进行预处理（剥去涂层、切割）从外部把楔子插入 MT
38、机械接头部分，解除箔制使插入光纤与内设光纤相互对准拔掉楔子，机械接头部分夹持住光纤安装外壳及尾部元件。由于现场安装时无需再研磨抛光和粘结，整个安装过程仅需 2 分钟左右。一对标准连接器的平均接续损耗仅0.25dB。四、从 MT-RJ 看光纤连接器现状在 MT-RJ 联合阵营内部，MM（多模）-SFF 连接器似乎已定位在 MT-RJ 上；此外在 SM（单模）-SFF 方面，专家曾就 MT-RJ、VF-45 及 LC 连接器进行分析并举出典型例，其中日本出品的 MT-RJ 平均损耗 0.044dB，最大损耗 0.05dB，远远低于允许值 0.5dB；LC 连接器平均损耗0.01dB，最大 0.05
39、dB；VF-45 平均损耗 0.445dB，最大 0.72dB。同时 MT-RJ 的价格较 LC 的更低。由于 MT-RJ 与 LC 连接器在实用方面不相上下，很可能会出现两者处于共存局面。但实际上本质属于 SM-SFF 的 LC 在单模市场上仍比竞争对手 MT-RJ 多出很多市场份额，预计每月供应量达 100 万台以上，LC 的推进者Lucent 的 LC 连接器供应量也将增至 3-5 倍。目前 Lucent 正积极进一步进行技术改革，还计划将这种连接器搭载于 Cajun（LAN switch）产品上。总的来说，北美出现了 TeleCom 用光连接器归属 LC，而 DataCom 市场归属
40、MT-RJ 的趋势。但目前亟待解决的课题仍是要进一步降低成本以适应市场需求。另外，也有公司如住友 3M 从光纤连接器综合性能以及从没有哪一种光连接器能囊括所有市场来考虑，在着重开发 LC 的同时也把对 VF-45 的开发提上日程。确实，由于光纤连接器的结构在很大程度上要受光收发信机收发光部分结构的支配，同时由于光收发信机厂家与连接器厂家结成联合，单从光连接器这一方面决定最终究竟哪一种连接器更具优势是远远不够的。即使将来标准出台，恐怕在相当一段时间内仍会处于多种连接器共存局面。据美国 Fleck 研究公司预测，连接器行业今后增长最快的是双向多芯连接器（总销售额将由 98 年的8600 万美元增至
41、 2003 年的 2.87 亿美元），最热门的是 MT-RJ、VF-45 和 LC 等基于第三代连接器的互连器件，到 2003 年这三种连接器的市场将分别达到7100 万美元、5600 万美元和 1.11 亿美元。此外，在高密度单芯光连接器方面，以北美为中心的 LC 与以 NIT 为中心的 MU连接器亦竞争激烈，这也代表了光纤连接器业内的一种趋势。这两种连接器均采用 1.25mm 套管，安装密度是 SC 式的 2 倍以上，可用于要求优良接续性能的 TeleCom，也可用于要求低价位的 DataCom（MM 用）。专家认为在性能方面MU 较优良，在简易安装方面 LC 更胜一筹。LC 是唯一能现场
42、调整光通量的 SFF连接器且当受横向压力时连接器结构能把到达套管（可选用氧化锗或结晶化玻璃制成）套筒上的压力调整至最低限度，实力很强。据 Lucent 乐观估计，到2003 年 LC 连接器将成为世界上使用量最多的光连接器。另一方面，MU 的推进者 NTT 现阶段的单芯连接器生产也正由 SC 向 MU 重点转移，MU 连接器在开发上占有先机，技术已较为成熟，只是由于价格问题，它在北美等国际市场尚未普及，因此 NTT 仍将致力于低成本改革。以 DWDM 为中心的 TeleCom 领域亦有广泛选择 MU 的趋势，而且由于 DataCom 领域中基干线也要向宽带、大容量传输方向发展，线路质量要与 T
43、eteCom 的相一致，势必也需大量选用高质量 MU 连接器。因此，最终究竟哪一方肚出仍有待市场观察选择。五、结束语综上所述，本文主要以藤仓为例，从 MT 连接器出发介绍了光纤连接器业内新一代技术发展现状及动向，旨在跟踪国际先进技术，为国内从业技术人员提供一些有价值的参考依据。另外，据某外国公司预测，中国将成为世界上增长最快的光缆组件和光纤连接器市场（交货量将从 98 年的 1.94 亿美元增长到 2003 年的 3.57 亿美元，复合年增长率 12.9）。（网络电信2000.06纤端面处理与熔接质量对光纤激光器输出功率的影响2006-03-30 高雪松 宋学勇 北京理工大学光电工程系 阅读:
44、 94627 摘要 本文分类介绍了各种光纤损耗产生的原因，通过实验验证了光纤端面质量对光纤激光器输出功率的影响，研究了光纤端面处理工艺流程，分析了光纤端面的切割和研磨方法，对光纤熔接过程提出了具体要求，为同类激光器的研制提供了参考依据。 关键词 光纤激光器 掺 Er3+光纤 光纤研磨 光纤端面处理 光纤熔接1、前 言光纤是圆柱形介质波导由纤芯、包层和涂敷层 3 部分组成，一般单模和多模光纤的纤芯直径分别为515m 和 40100m，包层直径大约为 125600m。经过处理的光纤端面，理想状态是一个光滑平面。但实际中，光纤端面的加工往往不能达到理想状态，例如抛光不理想、有划痕、表面或边缘破碎损伤
45、等等，都将使端面情况复杂化。对于光纤与激光器中其它元件的耦合以及光纤之间的熔接来说，要求光纤端部必须有光滑平整的表面，否则会增大损耗。本文分类介绍了光纤损耗产生的原因，通过实验验证了光纤端面质量对光纤激光器输出功率的影响，研究了光纤端面处理工艺流程，分析了光纤端面的切割和研磨方法，对光纤熔接过程提出了具体要求，为同类激光器的研制提供了参考依据。2、光纤损耗种类2.1 光纤本征损耗光纤本征损耗即光纤固有损耗，主要由于光纤机基质材料石英玻璃本身缺陷和含有金属过渡杂质和OH- ，使光在传输过程中产生散射、吸收和色散，一般可分为散射损耗，吸收损耗和色散损耗。其中散射损耗是由于材料中原子密度的涨落，在冷
46、凝过程中造成密度不均匀以及密度涨落造成浓度不均匀而产生的。吸收损耗是由于纤芯含有金属过渡杂质和 OH-吸收光，特别是在红外和紫外光谱区玻璃存在固有吸收。光纤色散按照产生的原因可分为三类，即材料色散、波导色散和模间色散。其中单模光纤是以基模传输，故没有模间色散。在单模光纤本征因素中，对连接损耗影响最大的是模场直径。单模光纤本征因素引起的连接损耗大约为 0.014dB，当模场直径失配 20%时，将产生 0.2dB 的连接损耗1。多模光纤的归一化频率 V2.404，有多个波导模式传输，V 值越大，模式越多，除了材料色散和波导色散，还有模间色散，一般模间色散占主要地位。所谓模间色散，是指光纤不同模式在
47、同一频率下的相位常数 不同，因此群速度不同而引起的色散。此外，光纤几何参数如光纤芯径、包层外径、芯/包层同心度、不圆度，光学参数如相对折射率、最大理论数值孔径等，只要一项或多项失配，都将产生不同程度的本征损耗。2.2 光纤附加损耗光纤的附加损耗一般由辐射损耗和应用损耗构成。其中辐射损耗是由于光纤拉制工艺、光纤直径、椭圆度的波动、套塑层温度变化的胀缩和涂层低温收缩导致光纤微弯所致；应用损耗是由于光纤的张力、弯曲、挤压造成的宏弯和微弯所引起的损耗。3、实验装置与结果掺 Er3+光纤环形腔激光器实验装置如图 1 所示，泵浦光由波长 980nmLD 尾纤输出，经波分复用器（WDM）耦合进入环形光纤谐振
48、腔，经过耦合器分光后输出激光。其中光纤光栅中心波长为 1546.3nm，掺 Er3+光纤长度为 3m，掺杂浓度为 400ppm，隔离器工作波长范围为 15351565nm，各元件插入损耗均为 0.4dB，经上述装置输出功率与输入功率的关系曲线如图 2 所示，最大输出功率可达 16.9mW。但由于光纤激光器各个部件之间均熔接在一起，插入损耗和熔接损耗对整个系统具有非常大的影响。在熔接质量比较好的情况下，总体光光效率可达 5.3%，在光纤焊接较差的情况下，焊点漏光严重，用转换片可以看到明显的泵浦光泄露，严重影响总体光光效率，二者功率相差 23%左右。因此如何降低腔内熔接损耗是影响激光器输出功率的关
49、键因素。4、光纤端面处理光纤端面处理也称为端面制备，是光纤技术中的关键工序，主要包括剥覆、清洁和切割三个环节。端面质量直接影响光纤激光器的泵浦光耦合效率和激光输出功率。4.1 光纤涂覆层的剥除去除光纤涂覆层是光纤端面处理的第一步。可以用剥线钳和刀片两种方法进行剥除。当采用剥线钳剥除时，左手拇指和食指捏紧光纤，所露长度为 5cm 左右，余纤在无名指和小拇指之间自然打弯，以增加力度，防止打滑，剥线钳应与光纤垂直，上方向内倾斜一定角度，然后用钳口轻轻卡住光纤，右手随之用力，顺光纤轴向平推出去，整个过程要自然流畅，争取一次成功；当采用刀片剥除时，首先用浓硫酸浸泡35cm 长的光纤端头 12 分钟，用酒精棉擦拭干净2。左手捏紧光纤，持纤要平，防止打滑，右手用刀片沿光纤向端头方向，与光纤成一定倾斜角度，顺次剥除表面涂敷层聚合物材料，采用这种方法克服了采用化学溶剂法长时间浸泡光纤腐蚀严重的缺点，而且比用剥线钳或刀片直接刮除更容易、去除更干净，不易损伤光纤包层侧面部分。4.2 包层表面的清洁观察
