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光纖電子連接器的問題概述

當(dāng)前,隨著國(guó)內(nèi)通信事業(yè)的不斷發(fā)展,光纖通信已步入實(shí)用化階段,且應(yīng)用的范圍越來越廣。我國(guó)目前對(duì)于光通信系統(tǒng)中所用的光纖連接器,或是使用進(jìn)口連接器,或是以進(jìn)口的陶瓷套管和外圍金屬件等所謂“散件”在國(guó)內(nèi)進(jìn)行組裝,或是根據(jù)所引進(jìn)國(guó)外技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn),主要是FC型光纖連接器。鑒于此種情況,筆者建議如下。
(1)標(biāo)準(zhǔn)化問題
國(guó)際上光纖連接器產(chǎn)品的型號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)都比較多,引進(jìn)和使用時(shí)如不加以限制,勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生混亂,為維護(hù)和管理工作帶來不便。據(jù)介紹,在這方面美、日、德、法等國(guó)已有了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),并為IEC所認(rèn)可;我國(guó)在這方面也有類似的規(guī)定。建議將此類規(guī)定作為技術(shù)規(guī)范或入網(wǎng)要求等技術(shù)文件中的一項(xiàng)內(nèi)容以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的方式加以公布。
(2)兼容性問題
由于通信是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,因此建議用戶在訂貨時(shí),應(yīng)考慮光傳輸設(shè)備、光附屬設(shè)備、光測(cè)試儀表等項(xiàng)所用光纖連接器的兼容性。在不影響系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)上,應(yīng)盡可能使將訂購(gòu)的儀表設(shè)備與已有設(shè)備儀表的光纖連接器的型號(hào)一致。如不能滿足,則應(yīng)考慮使用時(shí)可能出現(xiàn)的問題,并訂購(gòu)或準(zhǔn)備相應(yīng)的轉(zhuǎn)接法蘭或轉(zhuǎn)接線。
(3)生產(chǎn)與使用問題
就生產(chǎn)而言,建議國(guó)家指導(dǎo)有關(guān)光纖連接器的生產(chǎn)廠家根據(jù)有關(guān)規(guī)定并結(jié)合國(guó)內(nèi)現(xiàn)有及使用情況,統(tǒng)一以一種核心元件為基礎(chǔ)(如Φ2.5mm的插針及相應(yīng)的套筒)開發(fā)研制符合國(guó)情、適應(yīng)需要的產(chǎn)品。
就使用而言,建議用戶應(yīng)根據(jù)自己的實(shí)際情況,選擇適用的光纖連接器。在滿足系統(tǒng)要求的前提下,充分考慮性能、價(jià)格和發(fā)展等方面的關(guān)系,努力降低成本,擴(kuò)大使用范圍。在未來光纖用戶網(wǎng)和高速局域網(wǎng)中,價(jià)格和硬件升級(jí)等問題可能會(huì)更加突出,用戶更需就性能、價(jià)格和發(fā)展等方面進(jìn)行綜合考慮。
由于光纖通信技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,高速局域網(wǎng)和本地用戶網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)得到了很大發(fā)展,出于維護(hù)上測(cè)量、轉(zhuǎn)接、調(diào)度等方面的需要,對(duì)光纖連接器提出的要求也越來越多,這些都促進(jìn)了光纖連接器的發(fā)展。
就光纖連接器的關(guān)鍵元件——插頭支撐套管和耦合套筒而言,Φ2.5mm的插針及配套的耦合套筒將得到較大發(fā)展,以此為基礎(chǔ)已開發(fā)出FC、ST、SC、DIN47255/6、MiniBNC、GFS-11/13、530等多種型號(hào)的光纖連接器,而且其技術(shù)也在不斷進(jìn)行改進(jìn),改進(jìn)的目的是努力降低介入損耗,盡可能提高回波損耗,并改善連接器的機(jī)械耐力(重復(fù)插拔性能)和溫度性能。目前改進(jìn)工作主要是從兩個(gè)方面著手的。
其一為制作材料。由于陶瓷材料與石英玻璃材料的熱匹配性好,理化性能穩(wěn)定,加工精度高,機(jī)械耐力好,因此越來越受到重視。估計(jì)短期內(nèi),以精密陶瓷制作的插針套管和耦合套筒將繼續(xù)占主導(dǎo)地位。
目前使用較多的陶瓷材料是氧化鋁和3mol氧化釔不完全穩(wěn)定的氧化鋯(PSZ)。其中氧化鋁的硬度較高,研磨精度也比較高,但對(duì)研磨設(shè)備的要求也較高,且彎曲強(qiáng)度低、粒度大,碰到堅(jiān)硬表面時(shí)易碎裂。而氧化鋯(PSZ)的彎曲強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度較氧化鋁要高得多,且其硬度小、顆粒小,易于進(jìn)行研磨拋光,但由于其場(chǎng)式模量較小,因而在進(jìn)行研磨時(shí)需要先進(jìn)的加工工藝。總的來說,使用氧化鋯(PSZ)較氧化鋁要可靠得多。另有資料介紹說,由于需要不斷進(jìn)行插拔,因此耦合套筒必須具有良好的耐磨性和一定的彈性,所以,理想的組合是用氧化鋁制作插針套管,用氧化鉻制作耦合套筒。
其二是改進(jìn)插針體(套管)對(duì)接端端面的對(duì)接方式和端面的加工工藝。目前隨著系統(tǒng)速率的不斷提高,PC(物理接觸)型正在逐步取代FC(平面接觸)型;對(duì)于PC型研磨的工藝也在不斷進(jìn)行改進(jìn),人工研磨正逐漸為機(jī)器研磨所取代;出現(xiàn)了APC(Advance Physical Contant)技術(shù),即在傳統(tǒng)PC研磨的基礎(chǔ)上,再用二氧化硅磨片或微粉進(jìn)行超精細(xì)研磨,以減小因光纖連接器對(duì)接端面處折射率不匹配對(duì)介入損耗和回波損耗性能的影響。這種不匹配是由研磨受力所產(chǎn)生的損傷層造成的。一般經(jīng)PC研磨后,損傷層的折射率約為1.54,高于光纖纖芯的折射率(1.46),而經(jīng)過APC研磨處理的端面,其折射率約為1.46,接近或達(dá)到纖芯的折射率。

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