通信尾纤常用尾纤简介
常用尾纤简介
接触过尾纤的你,一定听过奇奇怪怪的专业名词。其中尾纤的名称LC-LC、SC-LC、FC-FC、FC-SC绕来绕去,傻傻分不清楚。其实这些称呼是按照尾纤的接头分类的。我们首先认识一下光纤的结构,在介绍一下接头,聊到尾纤的时候就不晕了。
一、光纤结构
光纤裸纤一般分为三层:由透明的光学材料制成的纤芯、包层和涂敷层
第一层:纤芯,折射率高的玻璃芯(芯径一般为9-10μm(单模),50或62.5(多模))。
第二层:包层,低折射率低的硅玻璃包层(直径一般为125μm),与纤芯一起形成全反射条件。
第三层:保护套,最外层是加强用的树脂涂层,具有强度大,能承受较大冲击的特点,起到保护光纤的作用。
第一层的折射率n1大于第二层的折射率n2,光纤通信利用的就是全反射的原理,借助于接连不断地全反射,可以从一端传导到另一端。
二、光纤传输模式
按光在光纤中的传输模式可分为:单模(Single-Mode)(简称:SM),多模(Multi-Mode) (简称:MM) 。
单模光纤:单模纤芯直径:9/125μm,10/125μm,中心玻璃芯较细(芯径一般为9或10μm),包层外径(2b)=125μm, 在给定的工作波长上,只能传一种模式的光,其模间色散很小,稳定性要好。单模光纤适于大容量长距离通信系统。
多模光纤:中心玻璃芯较粗(50/125μm,欧洲标准或62.5/125μm,美国标准),可传多种模式的光。但其模间色散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重。多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里。传输性能比单模光纤差。
尾纤的选择:通常是根据通信设备上的光模块接口选择相应接头的尾纤,再根据现场施工场景所需尾纤长度,选择合适长度的尾纤。常用的尾纤有LC-LC 10m、SC-FC 20m、LC-FC 5m、FC-FC 20m(LC,小方头;FC,圆头)等等。
光纤连接器是光纤与光纤之间进行可拆卸(活动)连接的器件,它是把光纤的两个端面精密对接起来,以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去,并使由于其介入光链路而对系统造成的影响减到最小,这是光纤连接器的基本要求。在一定程度上,光纤连接器也影响了光传输系统的可靠性和各项性能。
尾纤的连接器型号
在实际应用过程中,我们一般按照光纤连接器结构的不同来加以区分。以下是一些目前比较常见的光纤连接器: FC、SC、ST、LC、D4、DIN、MU、MT等等各种形式。其中,ST连接器通常用于布线设备端,如光纤配线架、光纤模块等;而SC和MT连接器通常用于网络设备端。按光纤端面形状分有FC、PC(包括SPC或UPC)和APC;按光纤芯数划分还有单芯和多芯(如MT-RJ)之分。光纤连接器应用广泛,品种繁多。
FC型(“圆头”)
这种连接器最早是由日本NTT研制。FC是ferrule Connector的缩写,表明其外部加强方式是采用金属套,紧固方式为螺丝扣。FC型又分为FC/FC和FC/PC(APC)型, FC类型的连接器,采用的陶瓷插针的平面对接。此类连接器结构简单,操作方便,制作容易,但光纤端面对微尘较为敏感,且容易产生菲涅尔反射,提高回波损耗性能较为困难。后来,对该类型连接器做了改进,采用对接端面呈球面的插针(PC) Physical Connection,其对接端面是物理接触,端面呈凸面拱型结构,使得插入损耗和回波损耗性能有了较大幅度的提高。
SC型(“大方头”)
这是一种由日本NTT公司开发的光纤连接器。SC是Square Connector的缩写,其外壳呈矩形。其中插针的端面多采用PC或APC型研磨方式;紧固方式是采用插拔销闩式,不需旋转。此类连接器价格低廉,插拔操作方便,介入损耗波动小,抗压强度较高,安装密度高。
LC型(“小方头”)
LC型连接器是著名BELL(贝尔)研究所研究开发出来的,采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。SC是Lucent Connector的缩写,其所采用的插针和套筒的尺寸是普通SC、FC等所用尺寸的一半,为1.25MM。这样可以提高光纤配线架中光纤连接器的密度。目前,在单模SFF方面,LC类型的连接器实际已经占据了主导地位,在多模方面的应用也增长迅速。
ST型(“圆头”)
ST (Straight Tip)卡接式圆型,ST型光纤连接器是一种螺旋槽口的金属圆头,ST头耦合器有凸出的卡位。常用于光纤配线架,外壳呈圆形,紧固方式为螺丝扣。(对于10Base-F连接来说,连接器通常是ST类型。常用于光纤配线架)
DIN47256型
这是一种由德国开发的连接器。这种连接器采用的插针和耦合套筒的结构尺寸与FC型相同,端面处理采用PC研磨方式。与FC型连接器相比,其结构要复杂一些,内部金属结构中有控制压力的弹簧,可以避免因插接压力过大而损伤端面。另外,这种连接器的机械精度较高,因而介入损耗值较小。
MT-RJ型
MT-RJ起步于NTT开发的MT连接器,带有与RJ-45型LAN电连接器相同的闩锁机构,通过安装于小型套管两侧的导向销对准光纤,为便于与光收发信机相连,连接器端面光纤为双芯(间隔0.75MM)排列设计,是主要用于数据传输的下一代高密度光纤连接器。
三、光纤接头的截面应该分为PC、UPC、APC
PC、APC、UPC都是指光纤连接器的插针端面,其区别在于他们的连接器头部的做工和跳线损耗,UPC、APC跳线做工精细、损耗小。
回波损耗是光纤的性能一个参数。当光信号在光纤内传输时会遇到阻碍而发射回信号发射端,这个就是回波,这是一种不利于光纤传输的现象,为了消除这种现象,光纤具有的回波损耗能够消除回波。所以,回波损耗的数值越大,可以消除的回波就越大,光纤的性能也就越好。
PC(Physical Contact) 其接头截面是平的,回波损耗较差。
UPC(Ultra Physical Connectors)接头是弧形的,工业标准的回波损耗分别为50dB~ 55dB。
APC(Angle Physical Connectors)截面8度倾斜角,为了减少反射,工业标准的回波损耗为>60dB。
光纤衰减
光纤衰减是阻碍数字信号远距离传输的一个重要因素。光纤损耗的高低直接影响传输距离或中继站间隔距离的远近。 造成光纤衰减的主要因素有:本征,弯曲,挤压,杂质,不均匀和对接等。
本征:是光纤的固有损耗,包括:瑞利散射,固有吸收等。
弯曲:光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉,造成损耗。
挤压:光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。
杂质:光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光,造成的损失。
不均匀:光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。
对接:光纤对接时产生的损耗,如:不同轴(单模光纤同轴度要求小于0.8μm),端面与轴心不垂直,端面不平,对接心径不匹配和熔接质量差等。
光纤的损耗
1310 nm : 0.35 ~ 0.5 dB/Km
1550 nm : 0.2 ~ 0.3dB/Km
850 nm : 2.3 ~ 3.4 dB/Km
光纤熔接点损耗:0.08dB/点
光纤熔接点 1点/2km
光纤通信中常用单位的定义:
dB = 10 lg ( Pout / Pin )
Pout :输出功率 ; Pin :输入功率
dBm = 10 lg ( P / 1mw)
是通信工程中广泛使用的单位;
通常表示以1毫瓦为参考的光功率;
例如: –10dBm表示光功率等于100uw。
dBu = 10 log10 ( P / 1uw)
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