光纖由于其高效的傳輸能力,被認為是一種高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)質(zhì)載體。光纖連接器組件在光纖通信中起著十分關(guān)鍵的作用。數(shù)據(jù)傳輸要求對連接器端面進行研磨以實現(xiàn)性能最大化,并且對連接器端面的研磨決定了它的光波傳輸質(zhì)量。對于包層直徑大于200微米的絕大多數(shù)玻璃光纖而言,端面研磨是確保光傳輸質(zhì)量的通用方法。回波反射
目前,回波反射的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為<-55dB。由于信號變形后,所期望的高數(shù)據(jù)速率會遇到數(shù)據(jù)位錯誤的問題,因此這一高水平的回波反射將造成依賴于光纖系統(tǒng)速度和清晰度的系統(tǒng)傳輸問題。通常,我們所說的連接器用PC、SPC、UPC和APC表示,這些英文縮寫描述的是連接器的端面類型,并且與回波反射的設(shè)計有關(guān)。詳細信息顯示如下:
PC(物理接觸) | SPC(超級物理接觸) | UPC(特級物理接觸) | APC(角度式物理接觸) |
回波反射值= -35db | 回波反射值= -45db | 回波反射值= <-55db | 選擇的角度是8°。這一角度將回波反射偏轉(zhuǎn)至<-65db。 |
插入損耗
插入損耗指的是兩個連接器在對接時所損耗的功率值。造成高插入損耗的原因有:光纖對接未對準(zhǔn)、連接不到位(也稱為“氣隙”)和/或連接器端面的研磨質(zhì)量。目前,插入損耗的規(guī)定值為<0.5db,但通用期望值已變成<0.3db。
頂點偏移
“頂點”指的是連接器端面的最高點。頂點偏移指的是纖芯與連接器經(jīng)過研磨后的最高點之間的測量距離。過大的頂點偏移會帶來高插入損耗和高回波反射。下圖顯示了頂點偏移的三個水平。
曲率半徑
曲率半徑是衡量連接器端面彎曲度的一個指標(biāo)。一個適當(dāng)?shù)闹睆郊由弦粋€可接受的光纖凹陷量,將使光纖到連接器的壓接得到最優(yōu)化。關(guān)于曲率半徑的工業(yè)規(guī)范為10-25mm。這一范圍實現(xiàn)了連接器的最大性能。
光纖凹陷量/凸出量
凹陷量衡量的是光纖在連接器插針內(nèi)部陷入的距離,但是,光纖的一部分也有可能留在插針外部。這兩種情況直接取決于研磨的處理過程,并且可以由干涉計來測量。光纖凹陷的通常規(guī)定值為大于50nm。光纖凹陷能夠影響回波反射和插入損耗。當(dāng)連接器對準(zhǔn)后,光纖周圍的插針材料就會壓緊,最大程度地使帶有合適凹陷量/凸出量的光纖緊密接觸。沒有進行緊密連接的光纖之間會有氣隙。氣隙會造成讓人無法接受的回波反射和插入損耗值。 光纖凹陷和凸出:
研磨提示和過程思考
研磨砂紙
研磨砂紙是研磨操作中最為重要的一個要素。每個供應(yīng)商的品質(zhì)和等級都不同。當(dāng)研發(fā)一項研磨技術(shù)時,都應(yīng)仔細考慮研磨砂紙的類型、型號和顆粒大小。強度過大的研磨砂紙能夠損壞一根125μm的光纖,球面半徑會遭到破壞而無法修復(fù)。而且,對于實際成本而言,研磨砂紙的初始成本十分重要,因為它與研磨砂紙的使用周期有關(guān)-這在不同的廠商之間有很大的不同。在使用之前和之后要將每一片研磨砂紙清洗干凈。清潔可提高研磨砂紙的使用壽命,并且能夠降低每個連接器的成本。
環(huán)氧膠
不同類型的環(huán)氧膠可由特定級別的金剛石研磨砂紙輕易去除。這一步驟使用到的研磨砂紙類型取決于環(huán)氧膠的類型和連接器端面環(huán)氧珠的大小。不同環(huán)氧膠的硬度級別不同—有些比較軟,有些比較硬—硬環(huán)氧膠能夠通過粗砂紙(20um、30um等)輕易去除,而較軟的環(huán)氧膠則最好使用細砂紙(9um、5um等)來去除。研磨之前,停留在連接器上的環(huán)氧珠應(yīng)削減到針頭一樣的大小。這可以延長研磨砂紙的使用壽命。同時,您可以嘗試不同級別的金剛石研磨砂紙,直到您找到符合您需求的研磨砂紙。
清潔度
當(dāng)希望得到最好的連接器研磨結(jié)果時,無污染的環(huán)境是非常必要的。軟化水/純凈水、異丙醇、無塵擦拭紙、無塵棉簽都是用來降低污染的材料。定期檢查參考光纜的端面,確保研磨端面正確無誤。連接和去連接將導(dǎo)致一定時間內(nèi)的碎屑積累。用蘸有酒精的無塵擦拭紙清潔端面。同時,某些時候還需要重新研磨參考光纜。在重復(fù)研磨后,將需要替換掉參考光纜。
潤滑
軟化水、純凈水和研磨液,若正確使用這些材料,可增強連接器的性能。最好的辦法就是使用細砂紙(20-60nm)-比最后一道研磨工序所使用的砂紙要小至少一半-可降低5dB的回波損耗。稀釋純凈水/軟化水將提高您的研磨質(zhì)量。