光纖和光纖研磨

關(guān)于光纖和光纖研磨第一頁，共六十四頁，2022年，8月28日P1光纖基本知識(shí)1.光纖通信簡介定義：光纖通信是指利用激光作為信息的載波信號(hào)并通過光導(dǎo)纖維來傳遞信息的通信系統(tǒng)。第二頁，共六十四頁，2022年，8月28日P2光纖基本知識(shí)2.光纖通信原理光的反射與折射θ1θ2θ3θ3θ1θ2圖1圖2θ3<θ1=θ2θ3>θ1=θ2空氣水第三頁，共六十四頁，2022年，8月28日P3光纖基本知識(shí)3.光纖結(jié)構(gòu)及光傳輸原理空氣(折射率n1)折射率：n1<n2水(折射率n2)包層（n1）纖芯（n2）θθ被稱作臨介角n1<n2第四頁，共六十四頁，2022年，8月28日P4光纖基本知識(shí)光纖(opticfiber)是由中心的纖芯和外圍的包層及涂敷層同軸組成的圓柱形細(xì)絲。纖芯的折射率比包層稍高，損耗比包層更低，光能量主要在纖芯內(nèi)傳輸。包層為光的傳輸提供反射面和光隔離，涂敷層起一定的機(jī)械保護(hù)作用。第五頁，共六十四頁，2022年，8月28日P5光纖基本知識(shí)光纖的結(jié)構(gòu)光纖通常被制造為三層：纖芯（單模8-10um）（多模50um，62.5um）：通光包層（125um±0.5um）：反射涂敷層（250um）：保護(hù)第六頁，共六十四頁，2022年，8月28日P6光纖基本知識(shí)光纖的數(shù)值孔徑--NA在光纖的參數(shù)中，通常不會(huì)標(biāo)示出臨界傳播角或全反射角，而是標(biāo)出數(shù)值孔徑NA，它反映了光纖接收光的能力。NA=sinθ=（n1為纖芯折射率，n2為包層折射率）為什么APC連接器要拋磨成球面斜8度角？標(biāo)準(zhǔn)單模光纖的數(shù)值孔徑通常是0.13，arcsin0.13=7.5度.第七頁，共六十四頁，2022年，8月28日P7光纖基本知識(shí)光纖的全反射角和臨介傳播角αθθ為了使光保持在光纖中，需要使光以大于或等于臨界入射角α的角度入射到纖芯和包層的界面上，實(shí)現(xiàn)光的全反射。為了實(shí)現(xiàn)全反射，必須讓光以等于或小于臨界傳播角θ來傳播（入射到光纖纖芯）。α為臨界全反射角θ為臨界傳播角n1n2α第八頁，共六十四頁，2022年，8月28日P8光纖基本知識(shí)光纖的種類按材料分：石英光纖、塑料光纖等按模式分：單模光纖SMF（singlemodefiber），多模光纖MMF（Multi-modefiber），數(shù)據(jù)光纖DMF（Digitalmodefiber）.按規(guī)格分：G651，G652（常用），G653，G654，G655.第九頁，共六十四頁，2022年，8月28日P9光纖基本知識(shí)光的模式可以簡單的理解為光束。單模光纖只能傳輸一束光，多模光纖可以傳輸多束光。光源也分為單模光源和多模光源，分別對(duì)應(yīng)單模光纖和多模光纖。一般單模用于長距離傳輸，多模用于短距離傳輸。光的模式第十頁，共六十四頁，2022年，8月28日P10光纖基本知識(shí)光纖的損耗600100012001400160018008000.1105.02.01.00.50.25020第一窗口第二窗口第三窗口三個(gè)工作窗口850nm1310nm1550nm1385nm第十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日P11光纖基本知識(shí)光纖損耗的計(jì)算每公里的損耗值：dB/kmA（dB/km）=(-10lgP2/P1)L光纖的規(guī)格書中都會(huì)給出相對(duì)于相應(yīng)波長的損耗值，一般為0.2dB。相當(dāng)于傳輸一公里后輸出的光功率為初始光功率的95.5%。所以說光纖通信的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是損耗小。一般傳輸一百二十公里才需要中繼站。第十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日P12光纖基本知識(shí)光功率的單位常用單位：W（瓦）=103mW（毫瓦）=106uW（微瓦）對(duì)數(shù)單位：dBmdBm=10lgP(mw）常用功率值與dB值關(guān)系：1mW=0dBm,0.5mW=-3dBm,0.1mW=-10dBm,0.01mW=-20dBmdB:相對(duì)值，表示兩個(gè)功率值的對(duì)比。dB=10lgP1/P2(mw）=10lgP1-10lgP2=p1(dBm)-p2(dBm)例：3dBm-1dBm=2dB第十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日P13光纖基本知識(shí)光纜在光纖外加上尼龍和塑膠層，保護(hù)光纖的機(jī)械強(qiáng)度和傳輸特性，防止施工過程和使用期間光纖斷裂，保持傳輸特性穩(wěn)定。光纜一般由纜芯和護(hù)套組成。一般光纜有室內(nèi)光纜、架空光纜、埋地光纜和管道光纜等。特種光纜有水底光纜、阻燃光纜等。第十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日P14光纖基本知識(shí)光纜的分類按內(nèi)部光纖芯數(shù)分：單芯和多芯。按光纜外徑分：0.9mm，2mm、3mm、其它.按顏色分：白色、黃色、藍(lán)色等。其中多模光纖用桔紅色表示。按外部保護(hù)層分：V-PVC—聚氯乙烯；Z-LSZH—低煙無鹵；P-PE—聚乙烯第十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日P15光纖基本知識(shí)第十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日P16光纖活動(dòng)連接器（跳線）光纖活動(dòng)連接器在光纖通信系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)不同模塊、設(shè)備和系統(tǒng)之間靈活連接的需要，必須有一種能在光纖與光纖之間進(jìn)行可拆卸（活動(dòng)）連接的器件，使光路能按所需的通道進(jìn)行傳輸，以實(shí)現(xiàn)和完成預(yù)定或期望的目的和要求，能實(shí)現(xiàn)這種功能的器件就叫光纖活動(dòng)連接器。第十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日P17光纖活動(dòng)連接器（跳線）光纖的連接固定連接:熔接、機(jī)械拼接（V型槽連接等）活動(dòng)連接：光纖活動(dòng)連接器。光纖活動(dòng)連接器結(jié)構(gòu)：插芯體、尾座、散件（閉鎖裝置、彈簧、外殼）、保護(hù)套。第十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日P18光纖活動(dòng)連接器（跳線）光纖連接器簡圖第十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日P19光纖活動(dòng)連接器（跳線）光纖活動(dòng)連接器的分類按緊固方式分：FC（螺紋）、SC（插拔）、ST（卡口）、LC（小型化）、MT（雙芯）按光纖端面分：FC（Flatcontact）、PC(physicalcontact)、UPC(UltraPC)、APC(AnglePC)。一般的說法先說緊固方式，再說光纖端面，中間用斜杠表示。如：FC/PC、SC/PC、SC/APC、LC/PC第二十頁，共六十四頁，2022年，8月28日P20光纖活動(dòng)連接器（跳線）產(chǎn)品圖片第二十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日P21光纖活動(dòng)連接器（跳線）光纖光纜活動(dòng)連接器規(guī)格書介紹光纖光纜活動(dòng)連接器是最基本的光無源器，主要實(shí)現(xiàn)光路的跳接式連接。光纖光纜活動(dòng)連接器按光纖光纜的模式類型可分為：單模、多模和數(shù)據(jù)連接器。按連接頭類型可分為：FC（螺紋式）、SC（插拔式）、ST（螺旋鎖卡銷式）、LC（小型化）、MU（SC的小型化結(jié)構(gòu)）、MT-RJ（雙芯）等。應(yīng)用干線網(wǎng)、城域網(wǎng)有線電視網(wǎng)、光纖數(shù)據(jù)網(wǎng)光模塊、光收發(fā)器連連接與測(cè)試性能插入損耗、回波損耗指標(biāo)優(yōu)插拔重復(fù)性好，互換性好第二十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日P22光纖活動(dòng)連接器（跳線）參數(shù)最小值典型值最大值單位備注插入損耗0.10.2dBPC型0.150.3dBAPC型回波損耗5055dBPC型5865dBAPC型重復(fù)性≤0.2dB插拔次數(shù)0.2dB1000次工作溫度-2065oC普通光纜-4085oC耐高溫光纜第二十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日P23光纖活動(dòng)連接器（跳線）第二十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日P24光纖活動(dòng)連接器（跳線）插入損耗：在光纖通信系統(tǒng)中加入某個(gè)元件后引起的損耗。定義：IL（Insertionloss）=-10lgPout/Pin插入損耗為0.2時(shí)，輸出光功率約為輸入光功率的95.5%。第二十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日P25光纖活動(dòng)連接器（跳線）回波損耗：光在傳播過程中遇到不同折射率的介質(zhì)會(huì)引起反射。反射光與入射光的比值即為回波損耗，也稱為反射率?？赏ㄟ^減小光纖端面之間的縫隙來提高回波損耗的指標(biāo)。采用物理接觸（PhysicalContact）或斜面接觸(APC)的方法。第二十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日P26光纖活動(dòng)連接器（跳線）計(jì)算：RL=-10lgP反/P入50dB的回波損耗相當(dāng)于反射光功率只有入射光功率的0.00001?？梢酝ㄟ^將光纖端面拋磨成一定角度，使反射光的角度大于光纖的接收角，進(jìn)一步提高回波損耗。使用APC插芯，達(dá)到角度物理接觸?；?fù)p值可達(dá)60dB以上。第二十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日P27光纖活動(dòng)連接器（跳線）重復(fù)性：多次不同的插入，損耗的變化量。插拔次數(shù)：相當(dāng)于使用壽命。經(jīng)過多少次插拔后，插損值的變化量。工作溫度：與光纜的工作溫度密切相關(guān)。普通光纜工作溫度為-20--+65度，耐高溫光纜工作溫度為-40--+85度。第二十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日P28光纖活動(dòng)連接器（跳線）光纖的對(duì)接損耗任何形式的接合都會(huì)產(chǎn)生損耗。引起損耗的根本原因是：兩根光纖之間不匹配和不同軸性。內(nèi)部損耗：光纖直徑、數(shù)值孔徑或模式不匹配引起的損耗不能夠從連接方面消除。（由光纖引起）外部損耗：不同軸性引起的損耗可以降低。（由插芯或光纖引起）第二十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日P29光纖活動(dòng)連接器（跳線）外部損耗的種類橫向不同軸角度不同軸兩端分離這些損耗可能由插芯引起，也可能由光纖本身引起第三十頁，共六十四頁，2022年，8月28日P30光纖活動(dòng)連接器（跳線）因插芯原因造成光纖橫向不同軸的情況內(nèi)孔、外徑不同軸內(nèi)孔橢圓光纖與內(nèi)孔不匹配第三十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日P31光纖活動(dòng)連接器（跳線）跳線指標(biāo)的保證—3D曲率半徑：SC（10-25mm），LC（7-25mm）頂點(diǎn)偏移：PC（小于50um），APC（小于100um）光纖凹凸量：-50--+50nm第三十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日曲率半徑陶瓷插芯的被研磨的一端為球面，曲率半徑指這個(gè)球面的半徑。通常SC/PC指標(biāo)為10-25mm，LC/PC指標(biāo)為7-25mm.第三十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日頂點(diǎn)偏移球面端的圓心理論上在插芯的軸線上是最好的，但是在工藝上很難保證，這樣就造成球面的頂點(diǎn)不在插芯軸線上，而是偏移到了一邊。頂點(diǎn)偏移對(duì)插入損耗的影響有時(shí)是壞的，有時(shí)也會(huì)是好的，它是隨機(jī)的，所以也是必須要控制的。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，PC面的頂點(diǎn)偏移小于50微米，APC面的頂點(diǎn)偏移小于100微米。第三十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日光纖凹凸量光纖插芯光纖凹凸量的指標(biāo)要求為+/-50nm正值為伸出插芯端面，負(fù)值為陷入插芯端面。負(fù)值過小，光纖之間對(duì)接縫隙過大，會(huì)造成光在縫隙之間反射，從而造成損耗。正值過大，則會(huì)對(duì)光纖造成傷害。第三十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日P323D測(cè)試表SampleID:

3

PASSMeasurementTime&Date:9:58:09AM01-13-06

ZX-1ZoomInterferometerMeasurementPass/FailLimitsMeasuredPassedParameterMinimumMaximumValueorFailedRadiusofCurvature

10.0025.0017.69mmPassFiberHeight(SphericalFit)-50.050.0-34.5nmPassApexOffset

0.0050.0041.38mmPassFiberRoughness(Ra)0502nm

FerruleRoughness(Ra)0505nm

InsertionLoss1310nm0.031550nm

Backreflection1310nm401550nm

PASS

第三十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日P33光纖活動(dòng)連接器（跳線）常用跳線的規(guī)格型號(hào)--SC方形，推拉式閉鎖裝置，防拉設(shè)計(jì)。使用2.5mm插芯體?？蓲伳コ蒔C面或APC面。SC/PC為多藍(lán)色，SC/APC為綠色第三十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日P34光纖活動(dòng)連接器（跳線）常用跳線的規(guī)格型號(hào)--FC具有方向鍵的圓柱形金屬螺母。使用2.5mm插芯體?？蓲伳コ蒔C面或APC面。FC/PC多為黑色尾套，F(xiàn)C/APC為綠色尾套。第三十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日P35常用跳線的規(guī)格型號(hào)--ST螺旋鎖卡銷式連接裝置使用2.5mm插芯體。只有PC面。光纖活動(dòng)連接器（跳線）第三十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日P36光纖活動(dòng)連接器（跳線）常用跳線的規(guī)格型號(hào)--LC體積只有SC的一半，節(jié)省空間。采用1.25mm插芯體。只有PC型。第四十頁，共六十四頁，2022年，8月28日P37光纖活動(dòng)連接器（跳線）跳線生產(chǎn)常用光纜種類單芯（?0.9mm）單芯（?2mm或?3mm）雙芯（?2mm或?3mm）雙排（8字形）（?2mm或?3mm）第四十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日P38光纖活動(dòng)連接器（跳線）光纖活動(dòng)連接器的制作過程1.裝散件2.吸膠-穿纖-固化3.研磨：去膠-裝夾-研磨-拋光（關(guān)鍵工序）4.檢測(cè)光纖端面5.測(cè)試插損和回?fù)p6.包裝第四十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日P39光纖活動(dòng)連接器（跳線）光纖活動(dòng)連接器可靠性：

GR-326-CORE環(huán)境測(cè)試：高溫存儲(chǔ)、高低溫循環(huán)、高濕。機(jī)械測(cè)試:彎曲測(cè)試、扭曲測(cè)試、沖擊測(cè)試、振動(dòng)測(cè)試、耐力測(cè)試、光纜保持測(cè)試等。可靠性測(cè)試：環(huán)氧樹脂的保存溫度和工作壽命。曝露測(cè)試：灰塵、鹽霧、空氣污染、地下水浸入、腐蝕第四十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日P40光纖活動(dòng)連接器（跳線）光纖連接器使用中的注意事項(xiàng)不要使光纖折斷不要彎曲光纖超出范圍（直徑30mm）不要?jiǎng)潅芭K光纖連接器端面通光時(shí)不要用眼觀看端面第四十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日P41光纖活動(dòng)連接器（跳線）光纖精準(zhǔn)對(duì)接的保證-適配器為了使光從一條跳線傳入另一條跳線或從設(shè)備中傳輸出去，必須使用適配器保證光纖精準(zhǔn)對(duì)接。適配器也叫法蘭（盤）。適配器也分為FC、SC、ST、LC等。有些設(shè)備或有源器件會(huì)用到半個(gè)適配器，一端直接連接設(shè)備或器件，另一端接跳線。保證不同的跳線接頭進(jìn)行對(duì)接的叫做轉(zhuǎn)換器。第四十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日P42光纖活動(dòng)連接器（跳線）適配器的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)開口陶瓷套筒外殼固定螺紋第四十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日P43光纖活動(dòng)連接器（跳線）產(chǎn)品圖片第四十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日P44光纖活動(dòng)連接器（跳線）產(chǎn)品圖片轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器第四十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日P45光纖活動(dòng)連接器（跳線）跳線與適配器的使用跳線跳線跳線跳線跳線跳線適配器有些叫法把兩個(gè)跳線連接頭和一個(gè)適配器一起叫做光纖活動(dòng)連接器。第四十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日P46光纖活動(dòng)連接器（跳線）第五十頁，共六十四頁，2022年，8月28日P47帶纖插芯帶纖短插芯-異形光纖活動(dòng)連接器帶纖短插芯也是一種光纖活動(dòng)連接器，主要與光有源器件直接固定。分為插拔型和尾纖型。插拔型短插芯是將陶瓷插芯、開口陶瓷套筒和適配器外殼組合在一起使用。尾纖式短插芯是一端與普通光纖活動(dòng)連接器相同，另一端為一個(gè)異形陶瓷插芯第五十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日P48帶纖插芯插拔型帶纖插芯--單體第五十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日P49帶纖插芯插拔型帶纖插芯—帶尾座第五十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日P50帶纖插芯插拔型帶纖插芯—組合件第五十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日P51帶纖插芯Bi-Direction用插芯第五十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日P52帶纖插芯LD-TO（發(fā)光）LD管座（固定LD）光纖插芯（固定光纖）開口套筒（精確對(duì)準(zhǔn)）適配器（保護(hù)內(nèi)部部件）管腳（與電路版焊接）插拔型TO