光纖連接器的應用及特殊故障檢修
發布時間:2011-03-21
中心議題:
- 光纖連接器結構
- 光纖連接器的技術指標
- 常見光纖連接器
- 特殊故障及檢修方法
隨著光纖生產技術的飛速發展,光纜的價格逐步低於同軸電纜的價格,使得CATv網絡以光纜逐步替換電纜有了價格上的保障。隨著大功率光發射機和高靈敏度光接收機的研製成功,使得CATV網絡應用光纖技術有了技術上的保障。HFC網絡正在向丌TIA(光纖到最後一級放大器)、n璐A(光纖到小區)的方向發展,並最終實現光纖到戶,使光纜的覆蓋範圍越來越大,光纖技術也在逐步得到更廣泛的使用。
在光纖通信(傳輸)鏈路中,為了實現不同模塊、設備和係統之間靈活連接的需要,必須有一種能在光纖與光纖之間進行可拆卸(活動)連接的器件,使光信號能按所需的通道進行傳輸,以實現和完成預定或期望的目的和要求,實現這種功能的器件就是光纖連接器。
guangxianlianjieqijiushibaguangxiandelianggeduanmianjingmiduijieqilai,yishifasheguangxianshuchudeguangnengliangnengzuidaxiandudiouhedaojieshouguangxianzhongqu,bingshiyouyuqijieruguanglianluerduixitongzaochengdeyingxiangjiandaozuixiao,zheshiguangxianlianjieqidejibenyaoqiu。zaiyidingchengdushang,guangxianlianjieqizhiliangdehaohuaiyeyingxiangleguangchuanshuxitongdekekaoxinghegexiangxingnengzhibiao。
光纖連接器是必不可少的用量最大的光無源器件,它的作用是將光纖與光纖、光纖與器件(包括有源器件、無源器件和光纖傳感器)、光纖與儀表、光纖與係統連接在一起。隻要有光纖的地方,就有光纖連接器。單模光纖的包層直徑為125µm(相當於頭發的粗細),其纖芯的直徑隻有中9µm(纖芯是光纖中通光的部分),光纖連接器的任務是把9µm的(de)纖(xian)芯(xin)準(zhun)確(que)地(di)對(dui)接(jie)在(zai)一(yi)起(qi),使(shi)絕(jue)大(da)部(bu)分(fen)的(de)光(guang)都(dou)能(neng)通(tong)過(guo),技(ji)術(shu)上(shang)的(de)難(nan)度(du)很(hen)大(da)。由(you)於(yu)光(guang)纖(xian)連(lian)接(jie)器(qi)也(ye)是(shi)一(yi)種(zhong)損(sun)耗(hao)性(xing)產(chan)品(pin),所(suo)以(yi)還(hai)要(yao)求(qiu)其(qi)價(jia)格(ge)低(di)廉(lian)。
1 光纖連接器結構
光(guang)纖(xian)連(lian)接(jie)器(qi)的(de)主(zhu)要(yao)用(yong)途(tu)是(shi)用(yong)以(yi)實(shi)現(xian)光(guang)纖(xian)的(de)接(jie)續(xu),現(xian)在(zai)已(yi)經(jing)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)在(zai)光(guang)纖(xian)通(tong)信(xin)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)光(guang)纖(xian)連(lian)接(jie)器(qi),其(qi)種(zhong)類(lei)眾(zhong)多(duo),結(jie)構(gou)各(ge)異(yi)。但(dan)細(xi)究(jiu)起(qi)來(lai),各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)光(guang)纖(xian)連(lian)接(jie)器(qi)的(de)基(ji)本(ben)結(jie)構(gou)卻(que)是(shi)一(yi)致(zhi)的(de),即(ji)絕(jue)大(da)多(duo)數(shu)的(de)光(guang)纖(xian)連(lian)接(jie)器(qi)一(yi)般(ban)是(shi)采(cai)用(yong)高(gao)精(jing)密(mi)組(zu)件(jian)(由兩個插針和一個耦合管共三個部分組成)實現光纖的對準連接。
這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)是(shi)將(jiang)光(guang)纖(xian)穿(chuan)人(ren)並(bing)固(gu)定(ding)在(zai)插(cha)針(zhen)中(zhong),並(bing)將(jiang)插(cha)針(zhen)表(biao)麵(mian)進(jin)行(xing)拋(pao)光(guang)處(chu)理(li)後(hou),在(zai)耦(ou)合(he)管(guan)中(zhong)實(shi)現(xian)對(dui)準(zhun)。插(cha)針(zhen)的(de)外(wai)組(zu)件(jian)采(cai)用(yong)金(jin)屬(shu)或(huo)非(fei)金(jin)屬(shu)的(de)材(cai)料(liao)製(zhi)作(zuo)。插(cha)針(zhen)的(de)對(dui)接(jie)端(duan)必(bi)須(xu)進(jin)行(xing)研(yan)磨(mo)處(chu)理(li),另(ling)一(yi)端(duan)通(tong)常(chang)采(cai)用(yong)彎(wan)曲(qu)限(xian)製(zhi)構(gou)件(jian)來(lai)支(zhi)撐(cheng)光(guang)纖(xian)或(huo)光(guang)纖(xian)軟(ruan)纜(lan)以(yi)釋(shi)放(fang)應(ying)力(li)。
耦合管一般是由陶瓷或青銅等材料製成的兩半合成、jingudeyuantongxinggoujianzuocheng,duopeiyoujinshuhuosuliaodefalanpan,yibianyulianjieqideanzhuangguding。weijinliangjingquediduizhunguangxian,guangxianlianjieqiduichazhenheouheguandejiagongjingduyaoqiuhengao。
2光纖連接器的技術指標
光纖連接器的技術指標主要包括如下各項:
(1)插入損耗:它表示光在通過光纖連接器後,光功率損耗的大小。用dB表示。LI=-101g(I1/I0),其中IO為輸入光功率;I1為輸出光功率,一般要求應不大於0.5dB。
(2)重複性:重複插拔後插入損耗的變化值。用dB表示。
(3)互換性:將插頭和適配器按一定的規則互換後,插入損耗的變化值。
(4)回波損耗:它表示光在通過光纖連接器後,後向反射光與入射光的比值。用dB表示。其典型值應不小於25dB。實際應用的連接器,插針表麵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。LR=一l0lg(I反/IO),其中10為輸入光功率;I反為後向反射光功率。
(5)溫度使用範圍:一般在一30~+70。C的範圍內均可以使用。
(6)抗拉強度:表示能承受多少公斤的拉力,我國的有關標準規定,單芯光纜跳線的抗拉強度大於10kg。
(7)插拔次數。目前使用的光纖連接器一般都可以插拔1000次以上。
3部分常見光纖連接器
按照不同的分類方法,光纖連接器可以分為不同的種類,按傳輸媒介的不同可分為單模光纖連接器和多模光纖連接器;按結構的不同可分為FC、SC、ST、D4、DIN、Biconic、MU、LC、MT等各種型式;按連接器的插針端麵可分為FC、PC(UPC)和APC;按光纖芯數還有單芯、多芯之分。在實際應用過程中,我們一般按照光纖連接器結構的不同來加以區分。目前比較常見的光纖連接器有:
(1)FC型光纖連接器
FC型連接器采用金屬螺紋連接結構,插針體采用外徑2.5ram的精密陶瓷插針,根據其插針端麵形狀的不同,它分為球麵接觸的FC/PC和斜球麵接觸的FC/APC兩種結構。FC型連接器是目前世界上使用量最大的品種,也是我國采用的主要品種。FC連接器大量用於光纜幹線係統,其中FC/APC連接器用在要求高回波損耗的場合,如CATV網等。我國已製訂了FC型連接器的國家標準。
(2)SC型光纖連接器
SC型連接器是由日本NrITI’公司設計開發的,采用插拔式結構,外殼采用矩形結構,采用工程塑料製造,容易作成多芯連接器,插針體為外徑2.5mm的精密陶瓷插針。它的主要特點是不需要螺紋連接,直接插拔,操作空間小,便於密集安裝。按其插針端麵形狀可分為球麵接觸的SC/PC和斜球麵接觸的SC/APC兩種結構。SC型連接器廣泛用於光纖用戶網中。我國已製訂了SC型連接器的國家標準。
(3)ST型光纖連接器[page]
ST型連接器是由AT&T公司設計開發的,采用帶鍵的卡口式鎖緊結構,插針體為外徑2.5mm的精密陶瓷插針,插針的端麵形狀通常為PC麵。它的特點主要是使用非常方便,大量用於光纖用戶網中。我國已製訂了ST/PC型連接器的國家標準。
(4)DIN47256型光纖連接器
這是一種由德國開發的連接器。這種連接器采用的插針和耦合套筒的結構尺寸與FC型相同,端麵處理采用PC研磨方式。與FC型xing連lian接jie器qi相xiang比bi,其qi結jie構gou要yao複fu雜za一yi些xie,內nei部bu金jin屬shu結jie構gou中zhong有you控kong製zhi壓ya力li的de彈dan簧huang,可ke以yi避bi免mian因yin插cha接jie壓ya力li過guo大da而er損sun傷shang端duan麵mian。另ling外wai,這zhe種zhong連lian接jie器qi的de機ji械xie精jing度du較jiao高gao,因yin而er介jie入ru損sun耗hao值zhi較jiao小xiao。
(5)MT—RJ型連接器
MT—RJ起步於NTT開發的MT連接器,帶有與RJ-45型LAN電連接器相同的閂鎖機構,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,連接器端麵光纖為雙芯(間隔0.75mm)排列設計,主要是用於數據傳輸的下一代高密度光連接器。
(6)LC型連接器
LC型連接器是著名的Bell研究所研究開發出來的,采用操作方便的模塊化插孔(聊閂鎖機理製成。其所采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。這樣可以提高光配線架中光纖連接器的密度。目前,在單模SFF方麵,LC類型的連接器實際已經占據了主導地位,在多模方麵的應用也增長迅速。
(7)MU型連接器
MU(Miniature unit Coupling)連接器是以目前使用最多的SC型連接器為基礎,由NTT研製開發出來的世界上最小的單芯光纖連接器,該連接器采用
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1.25mm直徑的套管,NTT已經開發了MU連接器的係列。它們有用於光纜連接的插座型光連接器(MU—A係列),具有自保持機構的底板連接器(MU—B係列)以及用於連接LD/PD模塊與插頭的簡化插座(MU—SR係列)等。隨著光纖網絡向更大帶寬更大容量方向的迅速發展和DWDM技術的廣泛應用,對MU型連接器的需求也將迅速增長。
4特殊故障及檢修
例一:某新增光節點,用戶反映增補3頻道信號很差,有幹擾現象。
分析檢修。用光功率計測量光接收機端光功率為-1.3dB,光功率在正常範圍,用頻譜儀檢測光接收機輸出電平,發現並無異常,在光接收機一20dB測試口取信號用電視機監看,發現增補3頻pin道dao有you很hen多duo雜za波bo幹gan擾rao,其qi它ta頻pin道dao正zheng常chang,重zhong換huan一yi台tai新xin光guang接jie收shou機ji後hou故gu障zhang依yi舊jiu,判pan斷duan故gu障zhang點dian可ke能neng出chu在zai分fen前qian端duan機ji房fang,在zai機ji房fang發fa現xian該gai光guang點dian由you一yi分fen六liu光guang分fen路lu器qi發fa出chu,而er其qi它ta用yong同tong一yi光guang分fen路lu器qi光guang點dian並bing無wu此ci現xian象xiang,將jiang該gai光guang點dian與yu另ling一yi正zheng常chang光guang點dian分fen路lu器qi光guang纖xian交jiao換huan,發fa現xian故gu障zhang依yi舊jiu,而er另ling一yi光guang點dian信xin號hao正zheng常chang,判pan斷duan並bing非fei光guang分fen路lu器qi故gu障zhang。
因(yin)光(guang)纜(lan)在(zai)分(fen)前(qian)端(duan)機(ji)房(fang)都(dou)接(jie)上(shang)配(pei)線(xian)箱(xiang),再(zai)通(tong)過(guo)活(huo)接(jie)頭(tou)與(yu)分(fen)路(lu)器(qi)連(lian)接(jie),懷(huai)疑(yi)為(wei)活(huo)接(jie)頭(tou)有(you)故(gu)障(zhang),更(geng)換(huan)一(yi)新(xin)活(huo)接(jie)頭(tou)後(hou)故(gu)障(zhang)排(pai)除(chu)。分(fen)析(xi)以(yi)上(shang)故(gu)障(zhang)原(yuan)因(yin)可(ke)能(neng)是(shi)活(huo)接(jie)頭(tou)連(lian)接(jie)精(jing)度(du)不(bu)高(gao),造(zao)成(cheng)反(fan)射(she),而(er)引(yin)起(qi)幹(gan)擾(rao)。
例二:一次需要臨時改變光纜路由,由A地到B地光纜需經過3個發前端機房,且在各機房都需用光纖活接頭跳接,鏈路恢複後發現某一數據業務不能恢複。
分析檢修。由於鏈路恢複前已用OTDRceshiguogexin,zhengshiliantong,xianzaizhongduanshebeiyongguanggonglvjiceshiguangxian,faxianjunyouguangxinhao,jiehuihoufaxianyiranbunengjietong,zaicizaixijianzha,faxiangaishebeishiyong1550nm波長的光,而用OTDR測試時光波長設置為1310nm,馬上改用1550nm設置再次測試光纖,發現跡線與原來大不相同。
在兩個地方有很強的反射,計算距離後均於兩分前端機房,到機房再次用酒精清潔及認真接上連接器後再OTDR測試,反射消失,接上設備的故障排除,分析故障原因,可能由於活接頭連接精度不高而引起散射回波過強所致。
例三:某光點用戶投訴,該片區電視信號雪花嚴重。
分析檢修。用頻譜儀檢測光接收機輸出電平,發現輸出隻有86dB,打開光機後用光功率計測量光接收機端光功率為一2.0dB,光(guang)功(gong)率(lv)在(zai)正(zheng)常(chang)範(fan)圍(wei),仔(zai)細(xi)觀(guan)察(cha)光(guang)機(ji)內(nei)部(bu)後(hou)發(fa)現(xian)連(lian)接(jie)光(guang)電(dian)轉(zhuan)換(huan)模(mo)塊(kuai)尾(wei)纖(xian)接(jie)頭(tou)與(yu)連(lian)接(jie)器(qi)連(lian)接(jie)有(you)鬆(song)動(dong),擰(ning)下(xia)光(guang)纖(xian)接(jie)頭(tou),用(yong)醫(yi)藥(yao)棉(mian)沾(zhan)無(wu)水(shui)酒(jiu)精(jing)清(qing)潔(jie)後(hou)重(zhong)新(xin)擰(ning)緊(jin),再(zai)檢(jian)測(ce)光(guang)機(ji)輸(shu)出(chu)電(dian)平(ping)為(wei)105dB,故障排除。
隨著光纖通信技術的不斷發展,光纖連接器在光纖係統中的應用將更為廣泛。光纖連接器將與光衰減器、光隔離器等光無源器件一起在光纖通信中發揮著不可或缺的重要作用。
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