光纖連接器的應用及一般故障檢修

　隨著光纖生產技術的飛速發展，光纜的價格逐步低于同軸電纜的價格，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制成功，使得CATV網絡應用光纖技術有了技術上的保障。HFC網絡使光纜的覆蓋范圍越來越大，光纖技術也在逐步得到更廣泛的使用。

　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、光纖與系統連接在一起。只要有光纖的地方，就有光纖連接器。單模光纖的包層直徑為①125p.m（相當于頭發的粗細），其纖芯的直徑只有中9斗m（纖芯是光纖中通光的部分），光纖連接器的任務是把①9斗m的纖芯準確地對接在一起，使絕大部分的光都能通過，技術上的難度很大。由于光纖連接器也是一種損耗性產品，所以還要求其價格低廉。

???? 在光纖通信（傳輸）鏈路中，為了實現不同模塊、設備和系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。光纖連接器就是把光纖的兩個端面精密對接起來，以使發射光纖輸出的光能量能最大限度地耦合到接收光纖中去，并使由于其介入光鏈路而對系統造成的影響減到最小，這是光纖連接器的基本要求。在一定程度上，光纖連接器質量的好壞也影響了光傳輸系統的可靠性和各項性能指標。

　　1 光纖連接器結構

　　光纖連接器的主要用途是用以實現光纖的接續，現在已經廣泛應用在光纖通信系統中的光纖連接器，其種類眾多，結構各異。但細究起來，各種類型的光纖連接器的基本結構卻是一致的，即絕大多數的光纖連接器一般是采用高精密組件（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。這種方法是將光纖穿人并固定在插針中，并將插針表面進行拋光處理后，在耦合管中實現對準。插針的外組件采用金屬或非金屬的材料制作。插針的對接端必須進行研磨處理，另一端通常采用彎曲限制構件來支撐光纖或光纖軟纜以釋放應力。耦合管一般是由陶瓷或青銅等材料制成的兩半合成、緊固的圓筒形構件做成，多配有金屬或塑料的法蘭盤，以便于連接器的安裝固定。

　　為盡量精確地對準光纖，光纖連接器對插針和耦合管的加工精度要求很高。

　　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：

　?。?）插入損耗：它表示光在通過光纖連接器后，光功率損耗的大小。用dB表示。

　　LI=—1019（11／10），其中IO為輸入光功率；11為輸出光功率，一般要求應不大于0.5dB。

　?。?）重復性：重復插拔后插入損耗的變化值。用dB表示。

　?。?）互換性：將插頭和適配器按一定的規則互換后，插入損耗的變化值。

　?。?）回波損耗：它表示光在通過光纖連接器后，后向反射光與入射光的比值。用dB表示。其典型值應不小于25dB。實際應用的連接器，插針表面經過了專門的拋光處理，可以使回波損耗更大，一般不低于45dB。

　　LR=一lOlg（I反／IO），其中10為輸入光功率；I反為后向反射光功率。

　?。?）溫度使用范圍：一般在一30～+70。C的范圍內均可以使用。

　?。?）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于10kg。

　?。?）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；按連接器的插針端面可分為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：

　?。?）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，根據其插針端面形狀的不同，它分為球面接觸的FC／PC和斜球面接觸的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連接器大量用于光纜干線系統，其中FC／APC連接器用在要求高回波損耗的場合，如CATV網等。我國已制訂了FC型連接器的國家標準。

　?。?）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，采用工程塑料制造，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，便于密集安裝。按其插針端面形狀可分為球面接觸的SC／PC和斜球面接觸的SC／APC兩種結構。SC型連接器廣泛用于光纖用戶網中。我國已制訂了SC型連接器的國家標準。

　?。?）ST型光纖連接器

　　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，插針的端面形狀通常為PC面。它的特點主要是使用非常方便，大量用于光纖用戶網中。我國已制訂了ST／PC型連接器的國家標準。

　?。?）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，端面處理采用PC研磨方式。與FC型連接器相比，其結構要復雜一些，內部金屬結構中有控制壓力的彈簧，可以避免因插接壓力過大而損傷端面。另外，這種連接器的機械精度較高，因而介入損耗值較小。

　?。?）MT—RJ型連接器

　　MT—RJ起步于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，通過安裝于小型套管兩側的導向銷對準光纖，為便于與光收發信機相連，連接器端面光纖為雙芯（間隔0.75mm）排列設計，主要是用于數據傳輸的下一代高密度光連接器。

　?。?）LC型連接器

　　LC型連接器是著名的Bell研究所研究開發出來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方面，LC類型的連接器實際已經占據了主導地位，在多模方面的應用也增長迅速。

　?。?）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研制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，其優勢在于能實現高密度安裝。利用MU的1.25mm直徑的套管，NTT已經開發了MU連接器的系列。它們有用于光纜連接的插座型光連接器（MU—A系列），具有自保持機構的底板連接器（MU—B系列）以及用于連接LD／PD模塊與插頭的簡化插座（MU—SR系列）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，有干擾現象。

　　分析檢修。用光功率計測量光接收機端光功率為一1.3dB，光功率在正常范圍，用頻譜儀檢測光接收機輸出電平，發現并無異常，在光接收機一20dB測試口取信號用電視機監看，發現增補3頻道有很多雜波干擾，其它頻道正常，重換一臺新光接收機后故障依舊，判斷故障點可能出在分前端機房，在機房發現該光點由一分六光分路器發出，而其它用同一光分路器光點并無此現象，將該光點與另一正常光點分路器光纖交換，發現故障依舊，而另一光點信號正常，判斷并非光分路器故障。因光纜在分前端機房都接上配線箱，再通過活接頭與分路器連接，懷疑為活接頭有故障，更換一新活接頭后故障排除。分析以上故障原因可能是活接頭連接精度不高，造成反射，而引起干擾。

??????? 例二：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，發現輸出只有86dB，打開光機后用光功率計測量光接收機端光功率為一2.0dB，光功率在正常范圍，仔細觀察光機內部后發現連接光電轉換模塊尾纖接頭與連接器連接有松動，擰下光纖接頭，用醫藥棉沾無水酒精清潔后重新擰緊，再檢測光機輸出電平為105dB，故障排除。

　　隨著光纖通信技術的不斷發展，光纖連接器在光纖系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。

　　例三：一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，鏈路恢復后發現某一數據業務不能恢復。

　　分析檢修。由于鏈路恢復前已用OTDR測試過各芯，證實連通，先在終端設備用光功率計測試光纖，發現均有光信號，接回后發現依然不能接通，再次仔細檢查，發現該設備使用1550nm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，計算距離后均于兩分前端機房，到機房再次用酒精清潔及認真接上連接器后再OTDR測試，反射消失，接上設備的故障排除，分析故障原因，可能由于活接頭連接精度不高而引起散射回波過強所致。