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常见光无源器件种类及原理(图)

2014-08-12 11:26
冷血の爱
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  光无源器件是光纤通信设备的重要组成部分。它是一种光学元器件,其工艺原理遵守光学的基本规律及光线理论和电磁波理论、各项技术指标、多种计算公式和各种测试方法,与纤维光学、集成光学息息相关;因此它与电无源器件有本质的区别。在光纤有线电视中,其起着连接、分配、隔离、滤波等作用。实际上光无源器件有很多种,限于篇幅,此处仅讲述常用的几种——光分路器、光衰减器、光隔离器、连接器、跳线、光开关。

  一、光纤活动连接器

    1.活动连接器

  光纤活动连接器是实现光纤之间活动连接的无源光器件,它还有将光纤与有源器件、光纤与其它无源器件、光纤与系统和仪表进行连接的功能。活动连接器伴随着光通信的发展而发展,现在已形成门类齐全、品种繁多的系统产品,是光纤应用领域中不可缺少的、应用最广泛的基础元件之一。

常见光无源器件种类及原理

  尽管光纤(缆)活动连接器在结构上千差万别,品种上多种多样,但按其功能可以分成如下几部分:连接器插头、光纤跳线、转换器、变换器等。这些部件可以单独作为器件使用,也可以合在一起成为组件使用。实际上,一个活动连接器习惯上是指两个连接器插头加一个转换器。

  (1) 连接器插头。

  使光纤在转换器或变换器中完成插拔功能的部件称为插头,连接器插头由插针体和若干外部机械结构零件组成。两个插头在插入转换器或变换器后可以实现光纤(缆)之间的对接;插头的机械结构用于对光纤进行有效的保护。插针是一个带有微孔的精密圆柱体,其主要尺寸如下:

  外径

  Ф2.499±0.0005mm

  外径不圆度

  <0.0005mm

  微孔直径

  Ф126±0.5μm

  微孔偏心量

  <1μm

  微孔深度

  4mm 或 10mm

  插针外圆柱体光洁度

  ▽14

  端面曲率半径

  20-60mm

  插针的材料有不锈钢、全陶瓷、玻璃和塑料几种。现在市场上用得最多的是陶瓷,陶瓷材料具有极好的温度稳定性,耐磨性和抗腐蚀能力,但价格也较贵。塑料插头价格便宜,但不耐用。市场上也有较多插头在采用塑料冒充陶瓷,工程人员在购买时请注意识别。

  插针和光纤相结合成为插针体。插针体的制作是将选配好的光纤插入微孔中,用胶固定后,再加工其端面,插头端面的曲率半径对反射损耗影响很大,通常曲率半径越小,反射损耗越大。插头按其端面的形状可分为3类:PC型、SPC型、APC型。PC型插头端面曲率半径最大,近乎平面接触,反射损耗最低;SPC型插头端面的曲率半径为20mm,反射损耗可达45dB,插入损耗可以做到小于0.2dB;反射损耗最高的是APC型,它除了采用球面接触外,还把端面加工成斜面,以使反射光反射出光纤,避免反射回光发射机。斜面的倾角越大,反射损耗越大,但插入损耗也随之增大,一般取倾角为8°±0.2°,此时插入损耗约0.2dB,反射损耗可达60dB,在CATV系统中所有的光纤插头端面均为APC型。要想保证插针体的质量,光纤的几何尺寸必须达到下列要求:光纤外径比微孔直径小0.0005mm;光纤纤芯的不同轴度小于0.0005mm。因此,插针和光纤以及两者的选配对连接器插头的质量影响极大,也是连接器插头质量好坏的关键。不同厂家的产品工艺水平不一样,因而差别就很大,在实际应用中,本人也曾多次碰到一个插头插损1dB以上的情况,而正常值一般小于0.3dB。在工程应用中,不要小看一个小小的插头,质量低劣的插头对系统的影响是和很大的;在选购时一定要选用信誉高、知名厂家的产品。

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